JP2013205666A - Color filter formation substrate and display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示装置用のカラーフィルタ形成基板と表示装置に関し、特に、透明基板を基材として、該基材の一面側において、表示用領域にカラーフィルタ用の各色の着色層を配して表示用領域を形成し、該表示用領域の外側に遮光性の額縁部(遮光部とも言う)を形成しているカラーフィルタ形成基板で、且つ、該カラーフィルタ形成基板の基材側が最も外側(観察者側)になる表示装置に用いられるカラーフィルタ形成基板に関する。 The present invention relates to a color filter forming substrate for a display device and a display device, and in particular, with a transparent substrate as a base material, on one surface side of the base material, a colored layer for each color filter is disposed in a display region. A color filter forming substrate in which a display region is formed, and a light-shielding frame portion (also referred to as a light shielding portion) is formed outside the display region, and the substrate side of the color filter forming substrate is the outermost side ( The present invention relates to a color filter forming substrate used in a display device that becomes an observer side.
近年、表示装置の普及がめざましい中、フラットディスプレイパネルとして液晶表示装置等の表示装置が広く用いられている。
例えば、液晶表示装置は、一般に、透明基板の一面に、遮光性の着色層からなるブラックマトリックス層と各色の着色層とを配設しているカラーフィルタ形成基板と、対向電極基板(TFT基板とも言う)とを所定の間隙をもたせて向かい合わせて配し、該隙部に液晶を封止した構造で、各色の着色層の画素の光透過率の制御を液晶の配向を電気的に制御することによりカラー画像を表示している。
特に、最近では、モバイル機種であるノートパソコンや多機能端末機器(高機能端末機器とも言う)の普及が盛んになってきており、中でもタブレット型の多機能端末機器は急速な普及が見込まれるようになってきているが、これらの端末機器(以下、モバイル電子機器と言う)の表示装置は、高い表示品質に加えてより良い意匠性も求められている。
最近普及しているモバイル電子機器においては、これまで、高付加価値化として高精細化、省エネ化や小型化( 軽量化) などの取り組みが行われている。
In recent years, display devices such as liquid crystal display devices have been widely used as flat display panels, while the spread of display devices is remarkable.
For example, a liquid crystal display device generally includes a color filter forming substrate in which a black matrix layer composed of a light-shielding colored layer and a colored layer of each color are disposed on one surface of a transparent substrate, and a counter electrode substrate (also referred to as a TFT substrate). With a predetermined gap, and a structure in which the liquid crystal is sealed in the gap, and the light transmittance of the pixels of the colored layer of each color is controlled electrically by controlling the orientation of the liquid crystal As a result, a color image is displayed.
In particular, mobile notebook PCs and multifunction terminal devices (also called high-function terminal devices) have recently become widespread, and tablet-type multifunction terminal devices are expected to spread rapidly. However, display devices of these terminal devices (hereinafter referred to as mobile electronic devices) are required to have better design in addition to high display quality.
In mobile electronic devices that have recently become popular, efforts have been made to achieve high added value, such as high definition, energy saving, and miniaturization (lightening).
これらモバイル電子機器の表示装置としては、従来より、透明基板を基材としてその一面側に、表示用領域の周辺全周に渡り非表示用領域を形成するための遮光性の黒色の額縁部を設けたカバーガラスを用い、その基材側を最も外側(観察者側)に配して非表示領域を形成する形態があるが、これらモバイル電子機器の軽量化要求に対応して、このようなカバーガラスを用いずに、透明基板を基材としてその一面側に、カラーフィルタ用の各色の着色層を表示用領域に配し、且つ、該表示用領域の周辺全周に渡り非表示用領域を形成するため遮光性の黒色の額縁部を配したカラーフィルタ形成基板を用い、その基材側を最も外側(観察者側)に配して非表示領域を形成する形態もある。
カバーガラスを用いないモバイル電子機器の表示装置の場合は、例えば、簡略化して断面構成を示すと、図8(a)に示すように、カラーフィルタ形成基板110の基材側111を外側(観察者側)にして、カラーフィルタ形成基板110、TFT基板150の順の位置関係となっている。
また、カバーガラスを用いるモバイル電子機器の表示装置の場合は、簡略化して断面構成を示すと、図8(b)に示すように、カバーガラス130を外側(観察者側)にして、カバーガラス130、カラーフィルタ形成基板110、TFT基板150の順の位置関係となっている。
また、カバーガラスを用いないイン・セル・タッチパネル型のモバイル電子機器の表示装置の場合は、例えば、簡略化して断面構成を示すと、図9(a)に示すように、カラーフィルタ形成基板110の基材側111を外側(観察者側)にして、カラーフィルタ形成基板110とタッチパネル140とを一体化した部材、TFT基板150の順の位置関係となっている。
一方、カバーガラスを用いるタッチパネル型のモバイル電子機器の表示装置の場合は、簡略化して断面構成を示すと、図9(b)に示すように、カバーガラスを外側(観察者側)にして、カバーガラス130とタッチパネル140とを一体化した部材、カラーフィルタ形成基板110、TFT基板150の順の位置関係となっている。
尚、図8(a)、図8(b)、図9(a)、図9(b)は、簡略化して、上記各部の位置関係だけを離間して示している。
Conventionally, as a display device for these mobile electronic devices, a light-shielding black frame for forming a non-display area over the entire periphery of the display area is formed on one side of a transparent substrate as a base material. There is a form in which the non-display area is formed by using the provided cover glass and the base material side is arranged on the outermost side (observer side). In response to the demand for weight reduction of these mobile electronic devices, Without using a cover glass, a transparent substrate is used as a base material, and a colored layer of each color for a color filter is arranged on the display area on the one side, and the non-display area is arranged over the entire periphery of the display area. There is also a form in which a non-display area is formed by using a color filter forming substrate having a black frame portion having a light-shielding property and forming the base material side on the outermost side (observer side).
In the case of a display device for a mobile electronic device that does not use a cover glass, for example, when a simplified cross-sectional configuration is shown, as shown in FIG. The color
Further, in the case of a display device for a mobile electronic device using a cover glass, when a simplified cross-sectional configuration is shown, as shown in FIG. 130, the color
Further, in the case of a display device for an in-cell touch panel type mobile electronic device that does not use a cover glass, for example, when a simplified cross-sectional configuration is shown, as shown in FIG. The base material side 111 of the
On the other hand, in the case of a display device of a touch panel type mobile electronic device using a cover glass, as shown in a simplified cross-sectional configuration, the cover glass is on the outside (observer side) as shown in FIG. The cover glass 130 and the
8A, FIG. 8B, FIG. 9A, and FIG. 9B are simplified and show only the positional relationship between the above-described parts.
そして、カバーガラスを用いない図8(a)、図9(a)に示すモバイル電子機器の表示装置に用いられるカラーフィルタ形成基板は、通常、図10に示すような形態をしている。
尚、図10(a)は、カラーフィルタ形成基板の平面図で、図10(b)、図10(c)は、それぞれ、図10(a)のE1−E2、E3−E4において矢印の方向に見た図で、図10(d)は図10(a)のE5部の拡大図である。
そして、通常は、カラーフィルタ用の各色の着色層、ブラックマトリクス用の着色層、額縁用の着色層の形成は、顔料を分散させた感光性の樹脂材料を用いて、フォトリソ工程により形成されており、表示用領域の周辺全周に渡り非表示用領域として遮光性の額縁部112も、同様に所定の着色層の形成をフォトリソ工程により行っていた。
額縁部112については、場合によって、顔料を分散させた樹脂材料を用いて印刷法に形成していた。
And the color filter formation board | substrate used for the display apparatus of the mobile electronic device shown to Fig.8 (a) and FIG.9 (a) which does not use a cover glass has the form as shown in FIG. 10 normally.
10A is a plan view of the color filter forming substrate, and FIGS. 10B and 10C are directions of arrows in E1-E2 and E3-E4 of FIG. 10A, respectively. FIG. 10 (d) is an enlarged view of a portion E5 in FIG. 10 (a).
In general, the colored layers for the color filters, the black matrix colored layer, and the frame colored layer are formed by a photolithography process using a photosensitive resin material in which a pigment is dispersed. In addition, a predetermined colored layer is similarly formed on the light-shielding frame portion 112 as a non-display region over the entire periphery of the display region by a photolithography process.
In some cases, the frame portion 112 is formed by a printing method using a resin material in which a pigment is dispersed.
このようなモバイル電子機器の使用は、屋内にとどまらず、屋外での使用頻度も格段に多いため、陽光下での表示画像の視認性の改善(コントラストアップ)が、実施されていた。
しかし、額縁部の意匠性の観点での改善の取り組みはほとんどなされていなかった。
いずれの形態のモバイル電子機器の表示装置においても、屋内外、室内光下、太陽光下で、前記遮光性の額縁部の黒色の締りがよくなく、特に、屋外においては、太陽光の影響を受けて額縁部が白っぽく見えてしまうことがあり、意匠面で、高級感のある製品に仕上げることが難しく、これが問題となっていた。
The use of such mobile electronic devices is not limited to indoors but is also frequently used outdoors, so that the visibility of displayed images in the sunlight (contrast improvement) has been improved.
However, little improvement has been made in terms of the design of the frame.
In any form of mobile electronic device display device, the black shading of the light-shielding frame is not good, indoors, outdoors, indoors, and under sunlight. In some cases, the frame portion may appear whitish, and it is difficult to finish a high-quality product in terms of design, which is a problem.
上記のように、最近では、モバイル機種であるノートパソコンや多機能端末機器(高機能端末機器とも言う)の普及が盛んになってきており、なかでもタブレット型の多機能端末機器は急速な普及が見込まれるようになってきており、これらモバイル電子機器の表示装置として液晶表示装置が用いられているが、高い表示品質に加えてより良い意匠性が求められている。
このような中、モバイル電子機器において、図8(a)、図9(a)に示すような、カバーガラスを用いずに、透明基板を基材としてその一面側に、カラーフィルタ用の各色の着色層を表示用領域に配し、且つ、該表示用領域の周辺全周に渡り非表示用領域を形成するため遮光性の黒色の額縁部を配したカラーフィルタ形成基板を用い、その基材側を最も外側(観察者側)に配して非表示領域を形成する形態の場合、屋内外、室内光下、太陽光下で、表示用領域の外側周辺全周に渡る非表示領域を形成する遮光性の黒色の額縁部の黒色の締りがよくなく、特に、屋外においては、太陽光の影響を受けて額縁部が白っぽく見えてしまうことがあるため、製品に高級感がでないという不具合があり、この対応が求められていた。
本発明は、これに対応するもので、カバーガラスを用いずに、透明基板を基材としてその一面側に、カラーフィルタ用の各色の着色層を表示用領域に配し、且つ、該表示用領域の周辺全周に渡り非表示用領域を形成するため遮光性の黒色の額縁部を配したカラーフィルタ形成基板を用い、その基材側を最も外側(観察者側)に配して非表示領域を形成する形態のモバイル電子機器の表示装置において、特に、屋外においては、太陽光の影響を受けて額縁部が白っぽく見えることを抑制でき、製品に高級感を持たせることができるカラーフィルタ形成基板を提供しようとするものです。
同時に、このようなカラーフィルタ形成基板を用い、該カラーフィルタ形成基板の基材側を最も外側(観察者側)に配して非表示領域を形成する形態のモバイル電子機器の表示装置を提供しようとするものです。
As mentioned above, recently, mobile notebook PCs and multifunction terminal devices (also called high-function terminal devices) have become popular, and tablet-type multifunction terminal devices have rapidly spread. Although liquid crystal display devices are used as display devices for these mobile electronic devices, better design is required in addition to high display quality.
Under such circumstances, in mobile electronic devices, as shown in FIGS. 8 (a) and 9 (a), without using a cover glass, a transparent substrate is used as a base material for each color filter color. Using a color filter forming substrate in which a colored layer is arranged in a display region and a light-shielding black frame portion is arranged to form a non-display region over the entire periphery of the display region. In the case where the non-display area is formed with the side located on the outermost side (observer side), the non-display area is formed over the entire periphery of the outer periphery of the display area under indoor, outdoor, and sunlight. The black color of the shading black frame is not good, especially when outdoors, because the frame may look whitish due to the influence of sunlight. There was a need for this.
This invention respond | corresponds, arrange | positions the colored layer of each color for color filters in the area | region for display on the one surface side by using a transparent substrate as a base material without using a cover glass, and for this display To form a non-display area around the entire periphery of the area, a color filter forming substrate with a black frame part with a light-shielding property is used, and the base material side is arranged on the outermost side (observer side) and is not displayed. In the display device of the mobile electronic device in the form of forming the region, especially in the outdoors, the color filter formation that can suppress the frame portion from appearing whitish due to the influence of sunlight and give the product a high-class feeling It is intended to provide a board.
At the same time, using such a color filter forming substrate, a display device for a mobile electronic device in which a non-display area is formed by arranging the base side of the color filter forming substrate on the outermost side (observer side) will be provided. It is what.
本発明のカラーフィルタ形成基板は、透明基板を基材として、該基材の一面側において、表示用領域にカラーフィルタ用の各色の着色層を配して表示用領域を形成し、該表示用領域の外側に遮光性の額縁部を形成し、前記基材側を最も外側(観察者側)として、表示装置に用いられるカラーフィルタ形成基板であって、前記額縁部を形成する額縁部形成層は、前記基材と接する側を、色材として染料を溶解させた樹脂層としていることを特徴とするものである。
そして、上記のカラーフィルタ形成基板であって、前記額縁部形成層は、色材として染料を溶解させた樹脂層を前記基材と接する側として、該色材として染料を溶解させた樹脂層と、色材として顔料を分散させた樹脂層とを、積層しているものであることを特徴とするものであり、前記額縁部形成層は、色材として染料を溶解させた樹脂層と、色材として顔料を分散させた樹脂層とを、積層した2層積層構造で形成されていることを特徴とするものである。
あるいは、前記額縁部形成層は、前記基材側から順に、色材として染料を溶解させた樹脂層、色材として染料を溶解、且つ、顔料を分散させた樹脂層、色材として顔料を分散させた樹脂層を積層して、形成されていることを特徴とするものである。
尚、ここでは、色材として染料を溶解させた樹脂層とは、色材として主に染料を溶解させている樹脂層で、染料のみを色材としているものと同様に、額縁部が太陽光や蛍光灯下での光の影響により白っぽく見えるようになることを防止できる樹脂層であり、また、色材として顔料を分散させた樹脂層とは、色材として主に顔料を分散させている樹脂層である。
また、ここでは、表示装置に用いられた際に、表示領域となる領域を表示用領域とし、また、表示領域とはならない領域を非表示用領域としている。
また、ここで言う表示装置を、単に、表示部とも言う。
The color filter forming substrate of the present invention uses a transparent substrate as a base material, and on one surface side of the base material, a colored layer for each color filter is arranged on the display region to form a display region. A frame part forming layer for forming a frame part, which is a color filter forming substrate used in a display device, wherein a light-shielding frame part is formed outside the region, and the base material side is the outermost side (observer side). Is characterized in that the side in contact with the base material is a resin layer in which a dye is dissolved as a coloring material.
And said color filter formation board | substrate, Comprising: As for the said frame part formation layer, the resin layer which dissolved the dye as a coloring material is used as the side which contacts the said base material as the resin layer which dissolved the dye as a coloring material, And a resin layer in which a pigment is dispersed as a coloring material, and the frame portion forming layer includes a resin layer in which a dye is dissolved as a coloring material, and a color. It is characterized by being formed in a two-layer laminated structure in which a resin layer in which a pigment is dispersed as a material is laminated.
Alternatively, the frame portion forming layer is, in order from the base material side, a resin layer in which a dye is dissolved as a color material, a resin layer in which a dye is dissolved and a pigment is dispersed, and a pigment as a color material. It is characterized by being formed by laminating the resin layers.
Here, the resin layer in which the dye is dissolved as the coloring material is a resin layer in which the dye is mainly dissolved in the coloring material, and the frame portion is sunlight like the coloring material only in the coloring material. It is a resin layer that can prevent it from appearing whitish under the influence of light under fluorescent lamps, and a resin layer in which a pigment is dispersed as a color material is mainly a pigment dispersed as a color material It is a resin layer.
Further, here, when used in a display device, an area that becomes a display area is a display area, and an area that is not a display area is a non-display area.
The display device referred to here is also simply referred to as a display unit.
本発明の表示装置は、上記いずれかのカラーフィルタ形成基板を用いて、表示部を形成していることを特徴とするものであり、前記表示部がイン・セル・タッチパネル型の表示部であることを特徴とするものである。 The display device of the present invention is characterized in that a display unit is formed using any of the color filter forming substrates described above, and the display unit is an in-cell touch panel type display unit. It is characterized by this.
(作用)
本発明のカラーフィルタ形成基板は、このような構成にすることにより、カバーガラスを用いずに、透明基板を基材としてその一面側に、カラーフィルタ用の各色の着色層を表示用領域に配し、且つ、該表示用領域の周辺全周に渡り非表示用領域を形成するため遮光性の黒色の額縁部を配したカラーフィルタ形成基板を用い、その基材側を最も外側(観察者側)に配して非表示領域を形成する形態の表示装置においては、太陽光下や蛍光灯下の明るい所の下で、太陽光や蛍光灯の光の影響を受けて額縁部が白っぽく見えてしまい、製品に高級感がでないという不具合を解消することができるカラーフィルタ形成基板の提供を可能としている。
特に、モバイル電子機器の表示装置のように、屋内外で用いられもので、高品質、意匠性が求められる表示装置には有効としている。
詳しくは、額縁部を形成する額縁部形成層は、基材と接する側を、色材として染料を溶解させた樹脂層としていることにより、観測者側から額縁部を見た場合の拡散反射の影響を、従来の色材として顔料を分散させた樹脂材料からなる場合に比べて、少なくでき、これにより、特に、屋外において、太陽光の影響を受けて額縁部が白っぽく見えてしまい、製品に高級感がでないという不具合を解消することを可能としている。
観測者側から額縁部を見た場合の拡散反射の影響は、樹脂材量に分散されている色材のサイズが大きいほど、また、色材の含有量が多いほど、また、色材が基材に近くにあるほど、大きいが、色材として染料を溶解させた場合、染料は溶解しているため、従来の顔料を分散させた場合のものに比べて、拡散反射の影響を格段に小さいものにできる。
具体的には、額縁部形成層は、色材として染料を溶解させた樹脂層を前記基材と接する側として、該色材として染料を溶解させた樹脂層と、色材として顔料を分散させた樹脂層とを、積層している形態が挙げられ、更に具体的には、額縁部形成層は、色材として染料を溶解させた樹脂層と、色材として顔料を分散させた樹脂層とを、積層した2層積層構造で形成されている請求項3の発明の形態、あるいは、額縁部形成層は、基材側から順に、色材として染料を溶解させた樹脂層、色材として染料を溶解、且つ、顔料を分散させた樹脂層、色材として顔料を分散させた樹脂層を積層して、形成されている請求項4の発明の形態が挙げられる。
額縁部形成層が色材として染料を溶解させた樹脂層1層である場合には、光学濃度(以下OD値とも言う)を大きくすることが難しく、表示装置の場合に必要とされるOD値(通常は、4.0以上)とすることが難しく、膜厚を厚くして該OD値を得ようとすると製版性が悪くなってしまう。
このため、表示装置の場合に必要とされるOD値4.0以上とするために、OD値を大きくすることができる色材として顔料を分散させた樹脂層を積層させている。
上記請求項3の発明の形態、請求項4の発明の形態は、額縁部形成層の形成が複雑でなく作業的に実用レベルと言える。
(Function)
By adopting such a configuration, the color filter forming substrate of the present invention has a transparent substrate as a base material on one side without using a cover glass, and a colored layer for each color filter is arranged in a display region. In addition, in order to form a non-display area over the entire periphery of the display area, a color filter forming substrate provided with a light-shielding black frame is used, and the base material side is the outermost side (observer side) In a display device in which a non-display area is formed by placing the frame on a bright area under sunlight or a fluorescent lamp, the frame portion appears whitish under the influence of sunlight or the light of the fluorescent lamp. Therefore, it is possible to provide a color filter forming substrate that can eliminate the problem that the product does not have a high-class feeling.
In particular, it is effective for display devices that are used indoors and outdoors, such as mobile electronic device display devices, and that require high quality and design.
Specifically, the frame portion forming layer that forms the frame portion has a resin layer in which a dye is dissolved as a coloring material on the side in contact with the base material, so that the diffuse reflection when the frame portion is viewed from the observer side. The effect can be reduced compared to the case of using a resin material in which a pigment is dispersed as a conventional color material, and this makes the frame look whitish due to the influence of sunlight, particularly outdoors. This makes it possible to eliminate the problem of not having a sense of quality.
The effect of diffuse reflection when the frame portion is viewed from the observer side is that the larger the color material dispersed in the resin material amount, the greater the color material content, and the more the color material is based. The closer to the material, the larger, but when the dye is dissolved as a color material, the dye is dissolved, so the influence of diffuse reflection is much smaller than when the conventional pigment is dispersed. Can be a thing.
Specifically, the frame portion forming layer has a resin layer in which a dye is dissolved as a color material as a side in contact with the substrate, a resin layer in which the dye is dissolved as the color material, and a pigment as a color material. More specifically, the frame portion forming layer includes a resin layer in which a dye is dissolved as a color material, and a resin layer in which a pigment is dispersed as a color material. The form of the invention of
When the frame portion forming layer is a single resin layer in which a dye is dissolved as a coloring material, it is difficult to increase the optical density (hereinafter also referred to as OD value), and the OD value required for a display device (Normally 4.0 or more) is difficult, and if the OD value is obtained by increasing the film thickness, the plate-making property is deteriorated.
For this reason, in order to obtain an OD value of 4.0 or more required in the case of a display device, a resin layer in which a pigment is dispersed is laminated as a color material capable of increasing the OD value.
According to the third aspect of the invention and the fourth aspect of the invention, the formation of the frame portion forming layer is not complicated and can be said to be practically practical.
尚、額縁部を色材として顔料のみを分散させた樹脂層で形成した形態のカラーフィルタ形成基板を用いて表示装置を形成した場合、以下に説明するように、額縁部についての外光(観察者側からの光)の拡散反射については、屈折率差の生じる透明基板(ガラス)と遮光性の樹脂層との界面で起こるため、額縁部を色材として顔料のみを分散させた樹脂層で形成した形態の場合、拡散反射光の影響を抑えるには、界面に透明基板(ガラス)との屈折率差の大きい顔料(ピグメントとも言う)の粒子を近づけない、曲率半径が大きい顔料の粒子を界面に近づけない等が要求される。
このことを踏まえて、染料を溶解させた樹脂層を基材側にして額縁部を形成した本願発明の構成を成したものです。
例えば、図6(c)に示すように大きな径の粒子12B3が界面11Sに接しており、図6(a)に示すように小さな径の粒子12B1が界面11Sに接している場合、図6(c)に示す界面における粒子12B3の拡散反射は、図6(a)に示す界面における粒子12B1の拡散反射よりも大きくなる。
また、図6(a)に示すように小さな径の粒子12B1が界面に接しており、図6(b)に示すように粒子12B2に樹脂被膜12Cを被覆した状態で界面に接している場合、図6(a)に示す界面における粒子12B1の拡散反射は、図6(b)に示す粒子12B2に樹脂被膜12Cを被覆した状態で界面に接している場合の拡散反射よりも大きくなる。
このように、額縁部を色材として顔料を分散させた樹脂層で形成した形態の場合、顔料粒子の粒径(平均粒子径)が小さいほど、顔料粒子の濃度が小さいほど、透明基板の基材外側(観察者側)からみた額縁部からの拡散反射は小さくなり、また、顔料の粒子に樹脂被覆を施すことにより、拡散反射を小さくすることができる。
尚、透明基板がガラス基板の場合の屈折率は1.4程度で、カラーフィルタ用に用いられている樹脂の屈折率は、1.4〜1.5程度である。
また、黒色の顔料として通常用いられているカーボンブラックは複素屈折率の虚数項の値が大きいため、光は主に表面で反射される。
In addition, when a display device is formed using a color filter forming substrate formed of a resin layer in which only a pigment is dispersed with the frame portion as a color material, as described below, external light (observation) on the frame portion (Difference reflection of light from the person side) occurs at the interface between the transparent substrate (glass) where the refractive index difference occurs and the light-shielding resin layer, so it is a resin layer in which only the pigment is dispersed using the frame as a color material In the case of the formed form, in order to suppress the influence of diffuse reflected light, the pigment particles (also called pigment) having a large refractive index difference from the transparent substrate (glass) are not brought close to the interface, and pigment particles having a large curvature radius are not allowed. It must be kept away from the interface.
Based on this, the structure of the present invention is formed in which the frame portion is formed with the resin layer in which the dye is dissolved as the base material side.
For example, when the large-diameter particle 12B3 is in contact with the
In addition, when a particle 12B1 having a small diameter is in contact with the interface as shown in FIG. 6 (a), and in contact with the interface with the resin film 12C coated on the particle 12B2 as shown in FIG. 6 (b), The diffuse reflection of the particle 12B1 at the interface shown in FIG. 6A is larger than the diffuse reflection when the particle 12B2 shown in FIG. 6B is in contact with the interface in the state where the resin film 12C is coated.
As described above, in the case of the form formed by the resin layer in which the frame portion is a color material and the pigment is dispersed, the smaller the particle size (average particle size) of the pigment particles, the smaller the concentration of the pigment particles, Diffuse reflection from the frame portion viewed from the outside of the material (observer side) becomes small, and diffuse reflection can be reduced by applying resin coating to the pigment particles.
When the transparent substrate is a glass substrate, the refractive index is about 1.4, and the refractive index of the resin used for the color filter is about 1.4 to 1.5.
In addition, since carbon black usually used as a black pigment has a large value of the imaginary term of the complex refractive index, light is mainly reflected on the surface.
更にまた、図7(a)に示すように、遮光性の額縁部を透明基板面側から顕微分光測光装置にて垂直入射光の反射光を測定して得られた反射率の分光特性から求めたJIS Z8701のXYZ表色系における明るさYが、3.50以下で、図7(b)に示すように、前記遮光性の額縁部を透明基板面側から分光測色計により拡散反射光を検出できる測定方式(SCE方式とも言う)で測定して得られた反射率の分光特性から求めた前記XYZ表色系における明るさYが、0.03以下である場合には、見た目で、額縁層の黒の締りが良く好ましい。
尚、ここで、遮光性の額縁部をガラス面側から分光測色計により拡散反射光を検出できる測定方式で測定して得られた反射率の分光特性とは、遮光性の額縁部をガラス面側から、分光測色計により拡散反射成分を検出できる測定方式で、拡散反射光を測定して得られた反射率の分光特性のことであり、また、拡散反射成分を検出できる測定方式は、正反射光を除去して測定する測定方式で、一般には、SCE方式(Specular Components Exclude方式の略)あるいは、拡散反射測定方式、と呼ばれている。
SCE方式(拡散反射測定方式)による測定は、図7(b)に示すように、正反射光を取り除いて測定するため、同じ色でも、試料の表面状態によって測定値が異なり、目視評価の状況に近い測定結果を得ることができる。
また、分光測色計では正反射光と拡散反射光の合計を検出できる測定方式もあり、一般にはSCI方式(Specular Components Include方式の略)と呼ばれており、例えば、図7(b)においてトラップ64を設けない状態で測定する測定方法である。
SCI方式は物体色を測定する場合に広く用いられている。
尚、図7(b)においては、太線実線矢印は、光源62からの入射光62Lを示し、点線矢印は各点からの光の向きを示し、細線実線矢印は、検出器63へ入射する検出光63Lを示している。
Furthermore, as shown in FIG. 7A, the light-shielding frame portion is obtained from the spectral characteristics of the reflectance obtained by measuring the reflected light of the perpendicular incident light from the transparent substrate surface side with the microspectrophotometer. The brightness Y in the XYZ color system of JIS Z8701 is 3.50 or less. As shown in FIG. 7B, the light-shielding frame portion is diffusely reflected by a spectrocolorimeter from the transparent substrate surface side. When the brightness Y in the XYZ color system obtained from the spectral characteristics of the reflectance obtained by measuring with a measurement method (also referred to as the SCE method) that can detect the light is 0.03 or less, Black tightening of the frame layer is good and preferable.
Here, the spectral characteristic of the reflectance obtained by measuring the light-shielding frame portion from the glass surface side by a measuring method capable of detecting diffuse reflected light with a spectrocolorimeter is the light-shielding frame portion of the glass. From the surface side, it is a measurement method that can detect diffuse reflection components with a spectrocolorimeter, it is a spectral characteristic of reflectance obtained by measuring diffuse reflected light, and a measurement method that can detect diffuse reflection components is This is a measurement method in which specular reflection light is removed for measurement, and is generally called an SCE method (abbreviation of Special Components Exclude method) or a diffuse reflection measurement method.
As shown in FIG. 7B, the measurement by the SCE method (diffuse reflection measurement method) is performed by removing the specularly reflected light. Therefore, even in the same color, the measurement value differs depending on the surface state of the sample, and the state of visual evaluation A measurement result close to can be obtained.
In addition, the spectrocolorimeter also has a measurement method that can detect the sum of specular reflection light and diffuse reflection light, and is generally called an SCI method (abbreviation of Special Components Include method). For example, in FIG. In this measurement method, the trap 64 is not provided.
The SCI method is widely used when measuring an object color.
In FIG. 7B, the solid line arrow indicates the incident light 62L from the
また、絶縁性の確保の面から、遮光性の額縁部の表面抵抗値は、1×1011[Ω/cm2 □]以上であることが好ましい。 Further, from the standpoint of ensuring insulation, the surface resistance value of the light-shielding frame is preferably 1 × 10 11 [Ω / cm 2 □] or more.
本発明の表示装置は、このような構成にすることにより、カバーガラスを用いずに、透明基板を基材としてその一面側に、カラーフィルタ用の各色の着色層を表示用領域に配し、且つ、該表示用領域の周辺全周に渡り非表示用領域を形成するため遮光性の黒色の額縁部を配したカラーフィルタ形成基板を用い、その基材側を最も外側(観察者側)に配して非表示用領域を形成する形態のモバイル電子機器等の表示装置において、太陽光下や蛍光灯下の明るい所の下で、太陽光や蛍光灯の光の影響を受けて、額縁部が白っぽく見えてしまうことがあるため、製品に高級感がでないという不具合を解消することができる表示装置の提供を可能としている。 The display device of the present invention has such a configuration, and without using a cover glass, a transparent substrate is used as a base material on one side thereof, and a colored layer of each color for a color filter is arranged in a display region, In addition, in order to form a non-display area over the entire periphery of the display area, a color filter forming substrate provided with a light-shielding black frame portion is used, and the base material side is the outermost (observer side). In a display device, such as a mobile electronic device, which is arranged to form a non-display area, the frame portion is affected by sunlight or fluorescent light under a bright place under sunlight or fluorescent light. May appear whitish, which makes it possible to provide a display device that can solve the problem that the product is not high-quality.
本発明は、このように、カバーガラスを用いずに、透明基板を基材としてその一面側に、カラーフィルタ用の各色の着色層を表示用領域に配し、且つ、該表示用領域の周辺全周に渡り非表示用領域を形成するため遮光性の黒色の額縁部を配したカラーフィルタ形成基板を用い、その基材側を最も外側(観察者側)に配して非表示用領域を形成する形態のモバイル電子機器等の表示装置において、太陽光下や蛍光灯下の明るい所の下で、太陽光や蛍光灯の光の影響を受けて、額縁部が白っぽく見えてしまうという不具合を解消することができる表示装置の提供を可能とし、そのような表示装置を作製することができるカラーフィルタ形成基板の提供を可能とした。 In this way, the present invention is such that, without using a cover glass, a transparent substrate is used as a base material and a colored layer of each color for color filters is arranged on the display area on the one side, and the periphery of the display area In order to form a non-display area over the entire circumference, a color filter forming substrate with a light-shielding black frame portion is used, and the base material side is arranged on the outermost side (observer side) to provide a non-display area. In a display device such as a mobile electronic device to be formed, there is a problem that the frame portion looks whitish under the influence of sunlight or fluorescent light under a bright place under sunlight or fluorescent light. It is possible to provide a display device that can be eliminated, and it is possible to provide a color filter forming substrate capable of manufacturing such a display device.
先ず、本発明のカラーフィルタ形成基板の実施形態の第1の例を、図1に基づいて説明する。
第1の例のカラーフィルタ形成基板10は、モバイル機種のノートパソコンや多機能端末機器(高機能端末機器とも言う)等のモバイル電子機器の液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ形成基板であり、図1(a)に示すように、ガラス基板からなる透明基板を基材11として、該基材11の一面側において、表示用領域13Sにカラーフィルタ用の各色の着色層(13R、13G、13B)とブラックマトリクス13BM用の着色層を配し、且つ、該表示用領域13Sの外側に非表示用領域として遮光性の額縁部12を設けており、図1(b)、図1(c)に示すように、表示用領域13Sの着色層13と、額縁部12とを覆うように平坦状に保護層(オーバーコート層、あるいはOC層とも言う)を配している。
第1の例においては、額縁部12を形成する層(以下、額縁部形成層とも言う)は、基材11と接する側を、色材として染料を溶解させた樹脂層12aとし、該樹脂層12aと、色材として顔料を分散させた樹脂層12bとを、積層した2層積層構造で形成されており、作製上、ブラックマトリクス13BM用の着色層も額縁部12と同じ層構成の2層積層構造で形成されている。
該2層積層構造にて、光学濃度4.0以上を得ている。
そして、基材側を最も外側(観察者側)として、図8(a)に示す形態、あるいは、図9(a)に示す形態のモバイル電子機器の表示装置に用いられる。
図1に示す第1の例のカラーフィルタ形成基板10を図1(a)のA7側から見ると、明暗は概略的には図3のように見えるが、図8(a)に示す形態、あるいは、図9(a)に示す形態のモバイル電子機器の表示装置もほぼこのように見える。
First, the 1st example of embodiment of the color filter formation board | substrate of this invention is demonstrated based on FIG.
The color
In the first example, the layer forming the frame portion 12 (hereinafter also referred to as the frame portion forming layer) is a
With this two-layer structure, an optical density of 4.0 or more is obtained.
And it is used for the display apparatus of the mobile electronic device of the form shown to Fig.8 (a) or the form shown to Fig.9 (a) by making a base material side into the outermost side (observer side).
When the color
特に、第1の例では、額縁部12を形成する額縁部形成層は、基材11と接する側を、色材として染料を溶解させた樹脂層12aとし、該樹脂層12aと、色材として顔料を分散させた樹脂層12bとを、積層した2層積層構造で形成されていることにより、従来の色材として顔料を分散させた樹脂層1層で額縁部を形成しているカラーフィルタ形成基板を表示装置に用いた場合の、屋外においては、太陽光の影響を受けて額縁部が白っぽく見えてしまい、製品に高級感がでないという不具合を解消することができるカラーフィルタ形成基板の提供を可能としている。
モバイル電子機器の表示装置のように、屋内外で用いられもので、高品質、意匠性が求められる表示装置には特に有効としている。
In particular, in the first example, the frame portion forming layer that forms the
Like a display device for mobile electronic devices, it is used indoors and outdoors, and is particularly effective for a display device that requires high quality and design.
本例において、色材として染料を溶解させた樹脂層12aの染料の種類や溶解させる量を適宜選び、遮光性の額縁部12を透明基板(ガラス)からなる基材11面側から顕微分光測光装置にて垂直入射光の反射光を測定して得られた反射率の分光特性から求めたJIS Z8701のXYZ表色系における明るさYが、3.50以下とし、前記遮光性の額縁部をガラス面側から分光測色計により拡散反射成分を検出できるSCE方式で測定して得られた反射率の分光特性から求めたXYZ表色系における明るさYが、0.03以下としている場合には、屋内外、室内光および太陽光源下でも、表示用領域の外側、周辺全周に渡り非表示用領域として形成されている遮光性の額縁部の黒色の締りをよくでき、製品に高級感を持たせることができる。
尚、顕微分光測光装置による測定は、例えば、顕微分光測光装置としてOSP−SP2000(OLYMPUS(株)製)を用いて、図7(a)に示すようにして、380nm〜780nmの波長範囲で反射率の測定を行う。
また、SCE方式の測定は、例えば、分光測色計として、コニカミノルタ(株)製のCM−2500dを用いて、図7(b)に示すようにして、320nm〜740nmの波長範囲で反射率の測定を行う。
JIS Z 8722での表記(照射角/受光角度)でいうd/8°(dは拡散光)なる光学系に基づいて行い、図7(b)における角度θは、ここでは、8°であるが、他の光学系を用いても差し支えない。
そして、これらの測定で得られた結果をもとに、C光源を用いて測定したJIS Z8701のXYZ表色系における色度座標(x、y)、明るさYにて表すが、色度座標(x、y)は、黒色の遮光性の樹脂層であればほとんど変わらないので、明るさYをパラメータとして用いる。
In this example, the type and amount of the dye in the
Note that the measurement using the microspectrophotometer is performed using, for example, OSP-SP2000 (manufactured by OLYMPUS Co., Ltd.) as the microspectrophotometer, and reflected in the wavelength range of 380 nm to 780 nm as shown in FIG. Measure the rate.
In addition, the measurement of the SCE method is performed by using, for example, CM-2500d manufactured by Konica Minolta Co., Ltd. as a spectrocolorimeter, as shown in FIG. 7B, in the wavelength range of 320 nm to 740 nm. Measure.
This is based on an optical system of d / 8 ° (d is diffused light) as expressed in JIS Z 8722 (irradiation angle / light reception angle), and the angle θ in FIG. 7B is 8 ° here. However, other optical systems may be used.
Based on the results obtained by these measurements, the chromaticity coordinates (x, y) and brightness Y in the XYZ color system of JIS Z8701 measured using a C light source are expressed as chromaticity coordinates. Since (x, y) is almost the same as long as it is a black light-shielding resin layer, brightness Y is used as a parameter.
尚、ここでは、表示装置に用いられた際に、表示領域となる領域を表示用領域13Sとしており、図1(a)の額縁部12の内側の領域を意味する。
また、表示領域とはならない額縁部12の領域を非表示用領域としている。
また、着色層13は、カラーフィルタ用の各色の着色層13R、13G、13Bとブラックマトリクス13BM用の着色層とを総称している。
また、表示用領域には、図1(e)に示すように、カラーフィルタ用の各色の着色層13R、13G、13B、ブラックマトリクス13BM形成用の着色層により分離されるように所定の配列に形成されている。
ブラックマトリクスの開口パターン形状や各色の着色層の配列は、図1(e)に示す形態に限定はされない。
ブラックマトリクスの開口パターン形状がストライプ状の形状ものやくの字形状、デルタ配列などの様に着色層の配列を変えたものも挙げられる。
Here, when used in a display device, an area that becomes a display area is a display area 13S, which means an area inside the
Further, a region of the
The
Further, as shown in FIG. 1 (e), the display area is arranged in a predetermined arrangement so as to be separated by the
The opening pattern shape of the black matrix and the arrangement of the colored layers of each color are not limited to the form shown in FIG.
There are also examples in which the black matrix opening pattern shape is a stripe shape, a square shape, a delta arrangement, or the like, and the arrangement of the colored layers is changed.
次に各部の材料について述べる。
<基板11>
第1の例に用いられる透明基板からなる基材11としては、従来よりカラーフィルタ形成基板に用いられているものを用いることができ、石英ガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、合成石英板等の可撓性のない透明な無機基板、および、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明な樹脂基板等を挙げることができるが、特に、無機基板を用いることが好ましく、無機基板のなかでもガラス基板を用いることが好ましい。
さらには、上記ガラス基板のなかでも無アルカリタイプのガラス基板を用いることが好ましい。
無アルカリタイプのガラス基板は寸度安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、かつ、ガラス中にアルカリ成分を含まないことから、アクティブマトリックス方式によるカラー液晶表示装置用のカラーフィルタ形成基板に好適に用いることができるからである。
上記基板は、通常、透明な透明基板が用いられている。
Next, the material of each part will be described.
<
As the
Furthermore, it is preferable to use an alkali-free type glass substrate among the glass substrates.
Alkali-free glass substrates are excellent in dimensional stability and workability in high-temperature heat treatment, and do not contain alkali components in the glass, making them suitable for color filter forming substrates for color liquid crystal display devices using the active matrix method. It is because it can be used for.
As the substrate, a transparent transparent substrate is usually used.
<額縁部12およびブラックマトリクス13BMの着色層>
第1の例では、額縁部12を形成する層(額縁部形成層)およびブラックマトリクス13BMを形成する着色層は、いずれも、基材11と接する側を、色材として染料を溶解させた樹脂層12aとし、該樹脂層12aと、色材として顔料を分散させた樹脂層12bとを、積層した2層積層構造で形成されているが、色材として染料を溶解させた樹脂層12aの形成は、色材として染料のみを感光性樹脂中に溶解させた樹脂材料が用いられ、色材として顔料を分散させた樹脂層12bの形成は、色材として顔料のみを感光性樹脂中に均一分散させた樹脂材料が用いられる。
尚、基材11側の染料のみを溶解させた樹脂層は、必ずしも黒色である必要はなく、黒以外の他の色の単色でも構いません。
黒以外の単色として望ましいのは、光学濃度が比較的高い青色です。
染料の種類としては、公知のもので構いません。
黒色の顔料としては、通常、カーボンブラック、チタン粒子等が用いられているが、屈折率や粒子径サイズから、入手し易いカーボンブラックの20〜100nm径程度が好ましく用いられ、より好ましくは50nm径以下が用いられる。
顔料系では、他には、アセチレンブラック(C.I.77266)、ランプブラック(C.I.77266)、ボーンブラック(C.I.77267)、黒鉛(C.I.77265)、鉄黒(C.I.77499)、アニリンブラック(C.I.50440),シアニンブラック等も挙げられる。
色材としての黒色染料は、顔料と同様に均一にして使用する場合、黒着色染料であれば何でも良い。
水溶性感光性樹脂に溶解させて使用する場合は、直接染料を用い、C.I.DirectBlack17(C.I.27700)、C.I.DirectBlack19(C.I.35255)、C.I.DirectBlack22(C.I.35435)、C.I.DirectBlack32(C.I.35440)、C.I.DirectBlack38(C.I.30235)、C.I.DirectBlack(C.I.27720)、C.I.DirectBlack56(C.I.34170)、C.I.DirectBlack71(C.I.25040)、C.I.DirectBlack74(C.I.34180)、C.I.DirectBlack75(C.I.35870)、C.I.DirectBlack77(C.I.35860)等がある。
また、油性感光性樹脂には、油溶染料、具体的には、C.I.SolventBlack3(C.I.26150)、C.I.SolventBlack5(C.I.50415)、C.I.SolventBlack7(C.I.50415)、C.I.AcidBlack123(SolventBlack)(C.I.12195)等が用いられる。
これら色材は、感光性樹脂との反応の有無、十分な感度と解像性、基板への密着性、塗布性を維持すべく慎重に材料を選定する必要がある。
また、これらの色材は、単一で黒である必要はなく、例えば、赤、青、緑色材料との混合色によっても得られる。
ここでは、額縁部12、ブラックマトリクス13BMの遮光性の着色層の形成をフォトリソグラフィー法を用いているが、この場合、バインダ樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が用いられる。
この場合、色材および感光性樹脂を含有する、額縁部およびブラックマトリクス形成用の感光性樹脂組成物に、光重合開始剤を添加してもよく、さらには必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を添加してもよい。
<
In the first example, both the layer forming the frame portion 12 (frame portion forming layer) and the colored layer forming the black matrix 13BM are resins in which a dye is dissolved using the side in contact with the
In addition, the resin layer in which only the dye on the
The preferred color other than black is blue, which has a relatively high optical density.
As the type of dye, a known type may be used.
As the black pigment, carbon black, titanium particles, and the like are usually used. From the refractive index and the particle size, an easily available carbon black having a diameter of about 20 to 100 nm is preferably used, and more preferably 50 nm in diameter. The following are used:
Other pigment systems include acetylene black (C.I. 77266), lamp black (C.I. 77266), bone black (C.I. 77267), graphite (C.I. 77265), iron black ( CI 77774), aniline black (CI 50440), cyanine black and the like.
The black dye as the coloring material may be anything as long as it is a black coloring dye when used in the same manner as the pigment.
When used by dissolving in a water-soluble photosensitive resin, a direct dye is used. I. DirectBlack 17 (C.I. 27700), C.I. I. DirectBlack 19 (C.I. 35255), C.I. I. DirectBlack 22 (C.I. 35435), C.I. I. DirectBlack 32 (C.I. 35440), C.I. I. DirectBlack 38 (C.I. 30235), C.I. I. DirectBlack (C.I. 27720), C.I. I. DirectBlack 56 (C.I. 34170), C.I. I. DirectBlack 71 (C.I. 25040), C.I. I. DirectBlack74 (C.I. 34180), C.I. I. DirectBlack75 (C.I. 35870), C.I. I. Direct Black 77 (C.I. 35860) and the like are available.
Oil-based photosensitive resins include oil-soluble dyes, specifically C.I. I. Solvent Black 3 (C.I. 26150), C.I. I. Solvent Black 5 (C.I. 50415), C.I. I. Solvent Black 7 (C.I. 50415), C.I. I. Acid Black 123 (Solvent Black) (C.I. 12195) or the like is used.
These coloring materials need to be carefully selected in order to maintain the presence or absence of reaction with the photosensitive resin, sufficient sensitivity and resolution, adhesion to the substrate, and coating properties.
Moreover, these color materials do not need to be single and black, and can be obtained by, for example, a mixed color with red, blue and green materials.
Here, the photolithography method is used to form the light-shielding colored layer of the
In this case, a photopolymerization initiator may be added to the photosensitive resin composition for forming the frame portion and the black matrix containing the coloring material and the photosensitive resin, and further, a sensitizer and a coating as necessary. A property improver, a development improver, a crosslinking agent, a polymerization inhibitor, a plasticizer, a flame retardant and the like may be added.
<着色層13R、13G、13B>
本例では、カラーフィルタ形成用の各色の着色層は、赤色の着色層13R、緑色の着色層13G、青色の着色層13Bの3色の着色層である。
各色の着色層は、各色の顔料や染料等の着色剤を感光性樹脂中に分散または溶解させたものであり、フォトリソ法(フォトリソグラフィー法とも言う)により形成されるものである。
上記着色層に用いられるバインダ樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が用いられる。
この場合、着色剤および感光性樹脂を含有する着色部形成用感光性樹脂組成物に、光重合開始剤を添加してもよく、さらには必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を添加してもよい。
上記各色の着色層の膜厚は、通常、1μm〜5μm程度で設定される。
着色層の色としては、赤色、緑色、青色の3色を少なくとも含むものであれば特に限定されるものではなく、例えば、赤色、緑色、青色の3色、または、赤色、緑色、青色、黄色の4色、または、赤色、緑色、青色、黄色、シアンの5色等とすることもできる。
尚、赤色(Rとも記載)の着色層に用いられる着色剤としては、例えば、ペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料等が挙げられる。
これらの顔料は単独で用いてもよく2種以上を混合して用いてもよい。
緑色(Gとも記載)の着色層に用いられる着色剤としては、例えば、ハロゲン多置換フタロシアニン系顔料もしくはハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料等のフタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料等が挙げられる。
これらの顔料もしくは染料は単独で用いてもよく2種以上を混合して用いてもよい。
青色(Bとも記載)の着色層に用いられる着色剤としては、例えば、銅フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、インダンスレン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料等が挙げられる。
これらの顔料は単独で用いてもよく2種以上を混合して用いてもよい。
<Colored layers 13R, 13G, 13B>
In this example, the colored layers for forming the color filters are the three colored layers of the red
The colored layer of each color is obtained by dispersing or dissolving a colorant such as a pigment or dye of each color in a photosensitive resin, and is formed by a photolithography method (also referred to as a photolithography method).
As the binder resin used in the colored layer, for example, a photosensitive resin having a reactive vinyl group such as acrylate, methacrylate, polyvinyl cinnamate, or cyclized rubber is used.
In this case, a photopolymerization initiator may be added to the photosensitive resin composition for forming a colored part containing a colorant and a photosensitive resin, and further, a sensitizer, a coating property improver, and a development as necessary. You may add an improving agent, a crosslinking agent, a polymerization inhibitor, a plasticizer, a flame retardant, etc.
The thickness of the colored layer of each color is usually set to about 1 μm to 5 μm.
The color of the colored layer is not particularly limited as long as it includes at least three colors of red, green, and blue. For example, three colors of red, green, and blue, or red, green, blue, and yellow Or five colors such as red, green, blue, yellow, and cyan.
Examples of the colorant used in the red (also referred to as R) colored layer include perylene pigments, lake pigments, azo pigments, quinacridone pigments, anthraquinone pigments, anthracene pigments, and isoindoline pigments. Can be mentioned.
These pigments may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the colorant used in the green (also referred to as G) colored layer include phthalocyanine pigments such as halogen polysubstituted phthalocyanine pigments or halogen polysubstituted copper phthalocyanine pigments, triphenylmethane basic dyes, and isoindoline pigments. Examples thereof include pigments and isoindolinone pigments.
These pigments or dyes may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the colorant used in the blue (also referred to as B) coloring layer include copper phthalocyanine pigments, anthraquinone pigments, indanthrene pigments, indophenol pigments, cyanine pigments, dioxazine pigments, and the like. .
These pigments may be used alone or in combination of two or more.
<保護層14>
保護層用の材料としては、熱硬化性樹脂組成物と光硬化性樹脂組成物が挙げられる。
光硬化性樹脂組成物は、カラーフィルタ形成基板を面付けして作製後に、個片化する切断をするのに好ましい。
保護層用の光硬化性樹脂組成物としては、上記カラーフィルタ形成用の各色の着色層に用いられるバインダ樹脂と同様のもの、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が用いられる。
この場合も、感光性樹脂を含有する着色部形成用感光性樹脂組成物に、光重合開始剤を添加してもよく、さらには必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を添加してもよい。
尚、第1の例では、カラーフィルタ形成基板は面付けして各着色層13R、13G、13B、ブラックマトリクス13BMおよび、額縁部12を形成した後に、樹脂組成物をスピンコーテイング法により塗布するが、各カラーフィルタ基板間に保護層の切れ目を設けておき、該切れ目において分離して個片化するため、保護層用の樹脂組成物を光硬化性樹脂組成物として、塗布後、乾燥し、所定領域のみ選択的に光照射して、現像して形成しているが、保護層の形成方法はこれに限定はされない。
保護層用の熱硬化性樹脂組成物としては、エポキシ化合物を用いたもの、熱ラジカル発生剤をもちいたものがあげられる。
エポキシ化合物としては、カルボン酸やアミン系化合物などにより硬化しうる公知の多価エポキシ化合物を挙げることができ、このようなエポキシ化合物は、例えば、新保正樹編「エポキシ樹脂ハンドブック」日刊工業新聞社刊(昭和62年)等に広く開示されており、これらを用いることが可能である。
熱ラジカル発生剤としては過硫酸塩、ヨウ素等のハロゲン、アゾ化合物、および有機過酸化物からなる群から選択される少なくとも一種であり、より好ましくは、アゾ化合物または有機過酸化物である。
アゾ化合物としては、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル、1−[(1−シアノ−1−メチルエチル)アゾ]ホルムアミド、2,2’−アゾビス−[N−(2−プロペニル)−2−メチルプロピオンアミド]、2,2’−アゾビス(N−ブチル−2−メチルプロピオンアミド)、および2,2’−アゾビス(N−シクロヘキシル−2−メチルプロピオンアミド)などが挙げられ、有機過酸化物としては、ジ(4−メチルゼンゾイル)ペーオキサイド、t−ブチルパーオキシ−2−エチルエキサネート、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、t−ブチルパーオキシベンゾネート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルモノカルボネート、t−ブチル−4,4−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ブタネート、およびジクミルパーオキサイドなどが挙げられる。
<
Examples of the material for the protective layer include a thermosetting resin composition and a photocurable resin composition.
The photo-curable resin composition is preferable for cutting into pieces after imposing the color filter-formed substrate on the surface.
The photo-curable resin composition for the protective layer is the same as the binder resin used for the colored layers for forming the color filters, for example, acrylate-based, methacrylate-based, polyvinyl cinnamate-based, or cyclized A photosensitive resin having a reactive vinyl group such as rubber is used.
In this case as well, a photopolymerization initiator may be added to the photosensitive resin composition for forming colored portions containing the photosensitive resin, and further, a sensitizer, a coating property improver, and a development improver as necessary. Further, a crosslinking agent, a polymerization inhibitor, a plasticizer, a flame retardant and the like may be added.
In the first example, the color filter forming substrate is impositioned to form the respective
Examples of the thermosetting resin composition for the protective layer include those using an epoxy compound and those using a thermal radical generator.
Examples of the epoxy compound include known polyvalent epoxy compounds that can be cured by a carboxylic acid or an amine compound. Examples of such an epoxy compound include “Epoxy resin handbook” edited by Masaki Shinbo, published by Nikkan Kogyo Shimbun. (1987) and the like, and these can be used.
The thermal radical generator is at least one selected from the group consisting of persulfates, halogens such as iodine, azo compounds, and organic peroxides, more preferably azo compounds or organic peroxides.
Examples of the azo compound include 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile, 1-[(1-cyano-1-methylethyl) azo] formamide, 2,2′-azobis- [N- (2-propenyl). ) -2-methylpropionamide], 2,2′-azobis (N-butyl-2-methylpropionamide), 2,2′-azobis (N-cyclohexyl-2-methylpropionamide) and the like, Examples of the organic peroxide include di (4-methylzenzoyl) peroxide, t-butylperoxy-2-ethylexanate, 1,1-di (t-hexylperoxy) cyclohexane, 1,1-di ( t-butylperoxy) cyclohexane, t-butylperoxybenzoate, t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate, t-butyl Examples include til-4,4-di- (t-butylperoxy) butanate and dicumyl peroxide.
第1の例のカラーフィルタ形成基板10の作製は、先ず、透明基板としての基材11の一面に、ブラックマトリクス13BMと額縁部12とをフォトリソ法により形成し、次いで、それぞれ、所定の感光性、硬化性の樹脂を用いて、各色のカラーフィルタ形成用の着色層を、順次、フォトリソ法により形成し、更に、前述のようにして保護層14を形成する。
ここで、ブラックマトリクス13BMと額縁部12とをフォトリソ法により形成する方法を、図4に基づいて、簡単に説明しておく。
先ず、基材11の一面に、樹脂層12a形成用の感光性、硬化性の樹脂材料12a1を塗布し、乾燥処理(第1の乾燥処理)を行う。(図4(a)〜図4(c))
第1の乾燥処理後、ブラックマトリクス13BMと額縁部12形成領域の形状に合わせて選択露光を行い、現像し、硬化して、ブラックマトリクス13BMと額縁部12の樹脂層12aを形成する。(図4(d))
ここでの選択露光は、通常、フォトマスクを用いて行う。
次いで、樹脂層12aを覆い、全面に、樹脂層12b形成用の感光性、硬化性の樹脂材料12b1を塗布し、乾燥処理(第2の乾燥処理)を行う。(図4(e)、図4(f)) 第2の乾燥処理後、ブラックマトリクス13BMと額縁部12形成領域の形状に合わせて選択露光を行い、現像し、硬化して、ブラックマトリクス13BMと額縁部12の樹脂層12bを形成する。(図4(g))
ここでの選択露光は、フォトマスクを用いて、膜面側から露光して行う。
このようにして、第1の例のカラーフィルタ形成基板10における、ブラックマトリクス13BMと額縁部12とは、形成される。
In the production of the color
Here, a method of forming the black matrix 13BM and the
First, a photosensitive and curable resin material 12a1 for forming the
After the first drying process, selective exposure is performed in accordance with the shapes of the black matrix 13BM and the
The selective exposure here is usually performed using a photomask.
Next, the
The selective exposure here is performed by exposing from the film surface side using a photomask.
In this way, the black matrix 13BM and the
次に、本発明のカラーフィルタ形成基板の実施形態の第2の例を挙げる。
第2の例は、第1の例において、額縁部12を形成する層(額縁部形成層)およびブラックマトリクス13BMを形成する層を、基材11側から順に、色材として染料を溶解させた樹脂層12a、色材として染料と顔料とを分散させた樹脂層12c、色材として顔料を分散させた樹脂層12bを積層して、形成しているものである。
該積層構造にて、光学濃度4.0以上を得ている。
額縁部12とブラックマトリクス13BMを形成する層の層構成以外は、第1の例と同じであり、図2に示す第2の例のカラーフィルタ形成基板10Aを図2(a)のB7側から見ると、明暗は概略的には図3のように見える。
第2の例においても、第1の例と同様に、基材11側に、色材として染料を溶解させた樹脂層12aを配しており、従来の色材として顔料を分散させた樹脂層1層で額縁部を形成しているカラーフィルタ形成基板を表示装置に用いた場合の、屋外においては、太陽光の影響を受けて額縁部が白っぽく見えてしまい、製品に高級感がでないという不具合を解消することができるカラーフィルタ形成基板の提供を可能としている。
第2の例における各部は、基本的に第1の例と同様なものである。
第2の例における、額縁部12を形成する層(額縁部形成層)およびブラックマトリクス13BMを形成する層の、色材として染料を溶解し、顔料を分散させた樹脂層12cは、作製の際、樹脂層12aを形成する材料の染料と樹脂層12bを形成する材料の顔料が拡散して染料と顔料とが混在する層で、層の厚さ方向位置により混在状態が異なる。
Next, the 2nd example of embodiment of the color filter formation board | substrate of this invention is given.
In the second example, in the first example, the layer forming the frame portion 12 (frame portion forming layer) and the layer forming the black matrix 13BM are dissolved in order from the
With this laminated structure, an optical density of 4.0 or more is obtained.
Except for the layer structure of the
Also in the second example, as in the first example, a
Each part in the second example is basically the same as in the first example.
In the second example, the resin layer 12c in which the dye is dissolved as a coloring material and the pigment is dispersed in the layer (frame portion forming layer) that forms the
第2の例のカラーフィルタ形成基板10Aの作製も、第1の例の場合と同様、先ず、透明基板としての基材11の一面に、ブラックマトリクス13BMと額縁部12とをフォトリソ法により形成し、次いで、それぞれ、所定の感光性、硬化性の樹脂を用いて、各色のカラーフィルタ形成用の着色層を、順次、フォトリソ法により形成し、更に、前述のようにして保護層14を形成する。
ここでの、ブラックマトリクス13BMと額縁部12とをフォトリソ法により形成する方法を、図5に基づいて、簡単に説明しておく。
先ず、基材11の一面に、樹脂層12a、樹脂層12b形成用の感光性、硬化性の樹脂材料12a1を塗布し、乾燥処理を行い、続いて12b1を塗布し、乾燥処理を行う。(図5(a)〜図5(c))
乾燥処理後、ブラックマトリクス13BMと額縁部12形成領域の形状に合わせて選択露光を行い、現像し、硬化して、ブラックマトリクス13BMと額縁部12の樹脂層12a、12c、12bを形成する。(図5(d))
ここでの選択露光は、通常、フォトマスクを用いて行う。
図5(b)〜図5(d)に示す処理において、基材11側から順に、色材として染料を溶解させた樹脂層12a、色材として染料と顔料とを分散させた樹脂層12c、色材として顔料を分散させた樹脂層12bを積層して、形成される。
このようにして、第2の例のカラーフィルタ形成基板10における、ブラックマトリクス13BMと額縁部12とは、形成される。
In the production of the color filter forming substrate 10A of the second example, as in the case of the first example, first, the black matrix 13BM and the
Here, a method of forming the black matrix 13BM and the
First, a photosensitive and curable resin material 12a1 for forming the
After the drying process, selective exposure is performed in accordance with the shapes of the black matrix 13BM and the
The selective exposure here is usually performed using a photomask.
5B to 5D, in order from the
In this way, the black matrix 13BM and the
本発明のカラーフィルタ形成基板は、上記形態に限定はされない。
例えば、上記第1の例、第2の例の各例において、ブラックマトリクス13BMを、色材として顔料を分散させた樹脂層1層からなるものに代え、他は、各例と同じ形態のものも挙げられる。
この形態の場合、ブラックマトリクス13BM形成用の遮光性の着色層としては、例えば、色材としてカーボンブラック、エポキシ樹脂等の樹脂で被覆したカーボンブラックをバインダ樹脂中に分散させたものが用いられている。
尚、カーボンブラックを顔料としてバインダ樹脂中に分散させたものは、膜厚を比較的薄くして遮光性の樹脂層を形成することができる。
光学濃度4.0以上を得る膜厚とする。
ここでも、ブラックマトリクス13BM形成用の遮光性の着色層の形成をフォトリソグラフィー法を用いているが、この場合、バインダ樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が用いられる。
この場合、黒色着色剤および感光性樹脂を含有するブラックマトリクス形成用感光性樹脂組成物に、光重合開始剤を添加してもよく、さらには必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を添加してもよい。
尚、ブラックマトリクスを、印刷法やインクジェット法を用いて形成する場合もあるが、この場合には、バインダ樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ヒドロキシエチルセルロース樹脂、カルボキシメチルセルロース樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。
このようにして、、ブラックマトリクス13BMの形成を行う。
額縁部12の形成については、それぞれ、上記第1の例、あるいは、第2の例の場合と同様で、この形態の場合には、ブラックマトリクス13BMの形成と額縁部の形成を分けて行うが、それ以外は、基本的に、上記第1の例、あるいは、第2の例の場合と、同様にして行う。
The color filter forming substrate of the present invention is not limited to the above form.
For example, in each example of the first example and the second example, the black matrix 13BM is replaced with a resin layer in which a pigment is dispersed as a color material, and the others have the same form as the examples. Also mentioned.
In this case, as the light-shielding colored layer for forming the black matrix 13BM, for example, a carbon black coated with a resin such as carbon black or an epoxy resin as a coloring material is dispersed in a binder resin. Yes.
In addition, what disperse | distributed carbon black as a pigment in binder resin can form a light-shielding resin layer by making film thickness comparatively thin.
The film thickness is such that an optical density of 4.0 or higher is obtained.
In this case as well, the light-shielding colored layer for forming the black matrix 13BM is formed by photolithography. In this case, examples of the binder resin include acrylate-based, methacrylate-based, polyvinyl cinnamate-based, or ring A photosensitive resin having a reactive vinyl group such as a synthetic rubber is used.
In this case, a photopolymerization initiator may be added to the photosensitive resin composition for forming a black matrix containing a black colorant and a photosensitive resin, and further, if necessary, a sensitizer, a coatability improver, A development improver, a crosslinking agent, a polymerization inhibitor, a plasticizer, a flame retardant, and the like may be added.
The black matrix may be formed using a printing method or an ink jet method. In this case, examples of the binder resin include polymethyl methacrylate resin, polyacrylate resin, polycarbonate resin, polyvinyl alcohol resin, polyvinyl alcohol. Examples include pyrrolidone resin, hydroxyethyl cellulose resin, carboxymethyl cellulose resin, polyvinyl chloride resin, melamine resin, phenol resin, alkyd resin, epoxy resin, polyurethane resin, polyester resin, maleic acid resin, polyamide resin and the like.
In this way, the black matrix 13BM is formed.
The
本発明のカラーフィルタ形成基板は、第1の例、第2の例に限定されない。
例えば、第1の例において、ブラックマトリクスを顔料を分散させた樹脂1層で形成し、額縁部を第1の例と同様、染料を溶解させた樹脂層と顔料を分散させた樹脂層の2層を積層した構造で形成しても良い。
また、第1の例、第2の例における、色材として染料を溶解させた樹脂層に顔料を分散させた形態、あるいは、色材として顔料を分散させた樹脂層に染料を溶解させた形態も挙げられる。
また、上記第1の例、第2の例の各例において、保護層14上の表示用領域に更に所定高さのスペーサを複数配した形態のものも挙げられる。
尚、液晶表示装置は、透明基板の一面に、遮光性の着色層からなるブラックマトリックス層と各色の着色層とを配設しているカラーフィルタ形成基板と、対向電極基板(TFT基板とも言う)とを所定の間隙をもたせて向かい合わせて配し、該隙部に液晶を封止した構造で、各色の着色層の画素の光透過率の制御を液晶の配向を電気的に制御するが、カラーフィルタ形成基板と、対向電極基板(TFT基板とも言う)とを所定の間隙に制御するために、カラーフィルタ形成基板の保護層14上に所定高さのスペーサを複数配した形態としている。
また、第1の例、第2の例は、表示装置を液晶表示装置とするものであるが、これに限定はされない。
例えば、表示装置を有機EL表示装置とする形態も挙げられる。
また、第1の例、第2の例では、四角形状であるが、場合によっては、コーナー部を丸くした形状としても良い。
また、第1の例、第2の例のカラーフィルタ形成基板は、モバイル機種のノートパソコンや多機能端末機器(高機能端末機器とも言う)等のモバイル電子機器の表示装置に用いられるカラーフィルタ形成基板であるが、用途はこれらに限定はされない。
太陽光下や蛍光灯下の明るい所の下で使用するTV等の表示装置にも適用できる。
The color filter forming substrate of the present invention is not limited to the first example and the second example.
For example, in the first example, the black matrix is formed of one resin layer in which a pigment is dispersed, and the frame portion is the same as in the first example, in which a resin layer in which a dye is dissolved and a resin layer in which a pigment is dispersed are 2 layers. You may form with the structure which laminated | stacked the layer.
In the first and second examples, the pigment is dispersed in the resin layer in which the dye is dissolved as the color material, or the dye is dissolved in the resin layer in which the pigment is dispersed as the color material. Also mentioned.
Further, in each of the first example and the second example, the display area on the
The liquid crystal display device includes a color filter forming substrate in which a black matrix layer made of a light-shielding colored layer and a colored layer of each color are disposed on one surface of a transparent substrate, and a counter electrode substrate (also referred to as a TFT substrate). Are arranged facing each other with a predetermined gap, and the liquid crystal is sealed in the gap, and the light transmittance of the pixels of the colored layer of each color is electrically controlled by controlling the orientation of the liquid crystal. In order to control the color filter forming substrate and the counter electrode substrate (also referred to as TFT substrate) to a predetermined gap, a plurality of spacers having a predetermined height are arranged on the
In the first example and the second example, the display device is a liquid crystal display device, but the present invention is not limited to this.
For example, a mode in which the display device is an organic EL display device is also included.
Further, in the first example and the second example, a quadrangular shape is used. However, in some cases, a corner portion may be rounded.
In addition, the color filter forming substrate of the first example and the second example is used to form a color filter used in a display device of a mobile electronic device such as a mobile notebook computer or a multi-function terminal device (also referred to as a high-function terminal device). Although it is a board | substrate, a use is not limited to these.
The present invention can also be applied to a display device such as a TV used under a bright place under sunlight or a fluorescent lamp.
[実施例]
実施例を挙げて、本発明を更に説明する。
(実施例1)
実施例1は、図1に示す第1の実施形態例を、図4に示す作製方法にて作製したもので、以下のように、光硬化性の硬化性樹脂組成物Aを調製して作製し、作製された硬化性樹脂組成物Aを用いて、カラーフィルタ形成用の赤色硬化性樹脂組成物、緑色硬化性樹脂組成物、青色硬化性樹脂組成物、ブラックマトリクスおよび額縁部形成用の硬化性樹脂組成物を作製し、これらを用いて、各硬化性樹脂組成物毎にフォトリソ法を行い、カラーフィルタ用の各着色層、ブラックマトリクスおよび額縁部形成用の着色層を形成したものです。
ここでは、ブラックマトリクスおよび額縁部用の遮光性の着色層を形成した後、表示用領域13Sのカラーフィルタ用の赤色の着色層13R、緑色の着色層13G、青色の着色層13Bを、それぞれフォトリソ工程で形成したものである。
染料を溶解させた樹脂層12aの形成には、黒色以外の他の色の単色の染料でも良く、ここでは、青色染料を溶解させた硬化性樹脂組成物を使用した。
[Example]
The present invention will be further described with reference to examples.
Example 1
Example 1 was prepared by preparing the first embodiment example shown in FIG. 1 by the manufacturing method shown in FIG. 4, and preparing and preparing a photocurable curable resin composition A as follows. Then, using the produced curable resin composition A, a red curable resin composition for forming a color filter, a green curable resin composition, a blue curable resin composition, a black matrix, and a curing for forming a frame portion. A curable resin composition is prepared, and using these, each curable resin composition is subjected to a photolithography method to form each colored layer for a color filter, a black matrix, and a colored layer for forming a frame portion.
Here, after forming a black matrix and a light-shielding colored layer for the frame portion, a red
The
(硬化性樹脂組成物Aの調製)
重合槽中にメタクリル酸メチル(MMA)を63重量部、アクリル酸(AA)を12重量部、メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル(HEMA)を6重量部、ジエチレングリコールジメチルエーテル(DMDG)を88重量部仕込み、攪拌し溶解させた後、2、2’ーアゾビス(2−メチルブチロニトリル)を7重量部添加し、均一に溶解させた。
その後、窒素気流下、85℃で2時間攪拌し、更に100℃で1時間反応させた。
得られた溶液に、更にメタクリル酸グリシジル(GMA)を7重量部、トリエチルアミンを0.4重量部、及びハイドロキノンを0.2重量部添加し、100℃で5時間攪拌し、共重合樹脂溶液(固形分50%)を得た。
次に下記の材料を室温で攪拌、混合して硬化性樹脂組成物とした。
・ 上記共重合樹脂溶液(固形分50%) :16重量部
・ ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(サートマー社 SR399)
:24重量部
・ オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ社 エピコート180S70) :4重量部
・ 2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン :4重量部
・ ジエチレングリコールジメチルエーテル :52重量部
(Preparation of curable resin composition A)
The polymerization tank is charged with 63 parts by weight of methyl methacrylate (MMA), 12 parts by weight of acrylic acid (AA), 6 parts by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), and 88 parts by weight of diethylene glycol dimethyl ether (DMDG). After stirring and dissolving, 7 parts by weight of 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile) was added and dissolved uniformly.
Then, it stirred at 85 degreeC under nitrogen stream for 2 hours, and also was made to react at 100 degreeC for 1 hour.
7 parts by weight of glycidyl methacrylate (GMA), 0.4 parts by weight of triethylamine, and 0.2 parts by weight of hydroquinone were further added to the resulting solution, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 5 hours to obtain a copolymer resin solution ( A solid content of 50%) was obtained.
Next, the following materials were stirred and mixed at room temperature to obtain a curable resin composition.
-Copolymer resin solution (
: 24 parts by weight-Orthocresol novolak type epoxy resin (Epicoat Shell Epoxy Co., Ltd. Epicoat 180S70): 4 parts by weight-2-Methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one: 4 parts by weight Parts ・ Diethylene glycol dimethyl ether: 52 parts by weight
(ブラックマトリクスおよび額縁部の樹脂層12a形成用の樹脂材料12a1の調整)) まず、下記の材料を室温で混合、攪拌して染料を溶解させた樹脂組成物を調製した。
・ 染料(BasicBlue7) :2.4重量部
・ 高分子分散材(ビックケミー・ジャパン株式会社 Disperbyk 163) :14.7重量部
・ 溶剤(酢酸−3−メトキシブチル) :73.5重量部
次に、下記分量の成分を十分混合して、遮光性の着色層用組成物を得た。
・ 硬化性樹脂組成物A :9.4重量部
基材11(ガラス基板、旭硝子社製、AN材)上に上記遮光性の着色層用組成物をスピンコーターで塗布し、100℃で3分間乾燥させ、遮光性の着色層を形成した。
当該遮光性の着色層を塗布膜から100μmの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより、2.0kWの超高圧水銀ランプで遮光パターンに露光した後、0.05wt%水酸化カリウム水溶液で現像し、その後、基板を170℃の雰囲気下に30分間放置することにより加熱処理を施して遮光性の着色層を表示用領域および額縁部12領域に形成した。
ここでは、上記のように調整した樹脂材料を全領域上に形成し、フォトリソ法により、ブラックマトリクスおよび額縁部の色材として染料を溶解させた樹脂層12aを形成した。
加熱処理後の形成膜厚は1.0μmとなった。
(Adjustment of Resin Material 12a1 for Forming
-Dye (BasicBlue 7): 2.4 parts by weight-Polymer dispersion (Bic Chemie Japan Co., Ltd. Disperbyk 163): 14.7 parts by weight-Solvent (3-methoxybutyl acetate): 73.5 parts by weight The components of the following amounts were sufficiently mixed to obtain a light-shielding colored layer composition.
-Curable resin composition A: 9.4 parts by weight The above light-shielding colored layer composition is applied on a base material 11 (glass substrate, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., AN material) with a spin coater, and is heated at 100 ° C for 3 minutes. It was dried to form a light-shielding colored layer.
A photomask is placed at a distance of 100 μm from the coating film and the light-shielding colored layer is exposed to a light-shielding pattern with an ultra-high pressure mercury lamp of 2.0 kW by a proximity aligner, and then with a 0.05 wt% potassium hydroxide aqueous solution. After development, the substrate was left to stand in an atmosphere of 170 ° C. for 30 minutes to perform heat treatment to form a light-shielding colored layer in the display region and the
Here, the resin material adjusted as described above was formed on the entire region, and a
The formed film thickness after the heat treatment was 1.0 μm.
(ブラックマトリクスおよび額縁部の樹脂層12a形成用の樹脂材料12b1の調整)
まず、下記分量の成分を混合し、ビーズミルにて十分に分散し、黒色顔料分散液を調整した。
・ 樹脂被覆カーボンブラック(三菱化学社製MS18E) :20重量部
・ 高分子分散材(ビックケミー・ジャパン株式会社 Disperbyk 163) :5重量部
・ 溶剤(ジエチレングリコールジメチルエーテル) :75重量部
次に、下記分量の成分を十分混合して、遮光性の着色層用組成物を得た。
・ 上記黒色顔料分散液 :43重量部
・ 硬化性樹脂組成物A :19重量部
・ ジエチレングリコールジメチルエーテル :38重量部
形成された染料が分散された樹脂層12aを覆うように、全面に、上記遮光性の着色層用組成物をスピンコーターで塗布し、100℃で3分間乾燥させ、遮光性の着色層を形成した。
当該遮光性の着色層を塗布膜から100μmの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより、2.0kWの超高圧水銀ランプで遮光パターンに露光した後、0.05wt%水酸化カリウム水溶液で現像し、その後、基板を230℃の雰囲気下に30分間放置することにより加熱処理を施して遮光性の着色層を表示用領域および額縁部12領域に形成した。
ここでは、上記調整した着色層を全領域上に形成し、フォトリソ法により、ブラックマトリクスおよび額縁部の遮光性の樹脂層形成した。
加熱処理後の形成膜厚(樹脂層12aと樹脂層12bとのトータル膜厚)は2.0μmとなった。
尚、上記の樹脂被覆カーボンブラック(三菱化学社製MS18E)は、平均粒径25nmである。
粒径は、例えば、日機装社製のレーザードップラー散乱光解析粒度分析計(商品名「Microtrac934UPA」)を用い、通常は、着色組成物に含まれる溶剤(希釈溶剤と呼ぶ)で希釈し、着色組成物の顔料粒径の累積が50%を占める粒径を50%平均粒径とし、その値を測定して求める。
(Adjustment of the black matrix and the resin material 12b1 for forming the
First, the following components were mixed and sufficiently dispersed with a bead mill to prepare a black pigment dispersion.
Resin-coated carbon black (Mitsubishi Chemical Corporation MS18E): 20 parts by weight Polymer dispersion (Bic Chemie Japan, Ltd. Disperbyk 163): 5 parts by weight Solvent (diethylene glycol dimethyl ether): 75 parts by weight The components were sufficiently mixed to obtain a light-shielding colored layer composition.
-Black pigment dispersion: 43 parts by weight-Curable resin composition A: 19 parts by weight-Diethylene glycol dimethyl ether: 38 parts by weight The light-shielding property is applied to the entire surface so as to cover the
A photomask is placed at a distance of 100 μm from the coating film and the light-shielding colored layer is exposed to a light-shielding pattern with an ultra-high pressure mercury lamp of 2.0 kW by a proximity aligner, and then with a 0.05 wt% potassium hydroxide aqueous solution. After development, the substrate was left to stand in an atmosphere of 230 ° C. for 30 minutes to perform heat treatment, thereby forming a light-shielding colored layer in the display region and the
Here, the adjusted colored layer was formed on the entire region, and a black matrix and a light-shielding resin layer on the frame portion were formed by photolithography.
The formed film thickness (total film thickness of the
The resin-coated carbon black (MS18E manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) has an average particle size of 25 nm.
The particle size is, for example, a laser Doppler scattered light analysis particle size analyzer (trade name “Microtrac 934UPA”) manufactured by Nikkiso Co., Ltd. The particle diameter in which the cumulative pigment particle diameter of the product occupies 50% is defined as 50% average particle diameter, and the value is measured and determined.
(赤色の着色層13Rの形成)
ブラックマトリックス上に、下記組成の赤色硬化性樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布し、その後、70℃のオーブン中で3分間乾燥した。
次いで、赤色硬化性樹脂組成物の塗布膜から100μmの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより2.0kwの超高圧水銀ランプを用いて着色層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を10秒間照射した。
次いで、0.05wt%水酸化カリウム水溶液(液温23℃)中に1分間浸漬してアルカリ現像し、赤色硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。
その後、基板を230℃の雰囲気下に30分間放置することにより、加熱処理を施して赤色画素パターンを表示用領域13Sに形成した。
形成膜厚は2.0μmとなった。
<赤色硬化性樹脂組成物の組成>
・ C.I.ピグメントレッド177 :3重量部
・ C.I.ピグメントレッド254 :4重量部
・ ポリスルホン酸型高分子分散剤 :3重量部
・ 硬化性樹脂組成物A :23重量部
・ 酢酸−3−メトキシブチル :67重量部
(Formation of red
On the black matrix, a red curable resin composition having the following composition was applied by spin coating, and then dried in an oven at 70 ° C. for 3 minutes.
Next, a photomask is placed at a distance of 100 μm from the coating film of the red curable resin composition, and ultraviolet rays are applied only to the region corresponding to the colored layer formation region using a 2.0 kW ultrahigh pressure mercury lamp by a proximity aligner. Irradiated for 10 seconds.
Subsequently, it was immersed in 0.05 wt% potassium hydroxide aqueous solution (liquid temperature 23 degreeC) for 1 minute, and alkali development was carried out, and only the uncured part of the coating film of a red curable resin composition was removed.
Thereafter, the substrate was left in an atmosphere at 230 ° C. for 30 minutes to perform heat treatment, thereby forming a red pixel pattern in the display region 13S.
The formed film thickness was 2.0 μm.
<Composition of red curable resin composition>
C. I. Pigment Red 177: 3 parts by weight C.I. I. Pigment Red 254: 4 parts by weight-Polysulfonic acid type polymer dispersant: 3 parts by weight-Curable resin composition A: 23 parts by weight-3-methoxybutyl acetate: 67 parts by weight
(緑色の着色層13Gの形成)
次に、下記組成の緑色硬化性樹脂組成物を用いて、赤色のレリーフパターン形成と同様の工程で、塗布膜厚を変えて、形成膜厚が2.0μmとなるようにして、緑色画素を表示領域に緑色の着色層からなるレリーフパターンを形成した。
<緑色硬化性樹脂組成物の組成>
・ C.I.ピグメントグリーン58 :7重量部
・ C.I.ピグメントイエロー138 :1重量部
・ ポリスルホン酸型高分子分散剤 :3重量部
・ 硬化性樹脂組成物A :22重量部
・ 酢酸ー3−メトキシブチル :67重量部
(Formation of green
Next, using the green curable resin composition having the following composition, in the same process as the formation of the red relief pattern, the coating film thickness is changed so that the formed film thickness becomes 2.0 μm. A relief pattern composed of a green colored layer was formed in the display area.
<Composition of green curable resin composition>
C. I. Pigment Green 58: 7 parts by weight C.I. I. Pigment Yellow 138: 1 part by weight-Polysulfonic acid type polymer dispersant: 3 parts by weight-Curable resin composition A: 22 parts by weight-3-methoxybutyl acetate: 67 parts by weight
(青色の着色層13Bの形成)
更に、下記組成の青色硬化性樹脂組成物を用いて、赤色のレリーフパターン形成と同様の工程で、塗布膜厚を変えて、形成膜厚が2.0μmとなるようにして、表示領域に青色のレリーフパターンを形成した。
<青色硬化性樹脂組成物の組成>
・ C.I.ピグメントブルー15:6 :5重量部
・ ポリスルホン酸型高分子分散剤 :3重量部
・ 硬化性樹脂組成物A :25重量部
・ 酢酸−3−メトキシブチル :67重量部
(Formation of blue
Furthermore, using the blue curable resin composition having the following composition, in the same process as the formation of the red relief pattern, the coating film thickness is changed so that the formed film thickness becomes 2.0 μm, and the display area is blue. The relief pattern was formed.
<Composition of blue curable resin composition>
C. I. Pigment Blue 15: 6: 5 parts by weight-Polysulfonic acid type polymer dispersant: 3 parts by weight-Curable resin composition A: 25 parts by weight-3-methoxybutyl acetate: 67 parts by weight
(保護膜14の形成)
上記のようにして着色層13を形成した基板上に、前述の硬化性樹脂組成物Aをスピンコーティング法により塗布、乾燥し、乾燥塗膜2μmの塗布膜を形成した。
硬化性樹脂組成物Aの塗布膜から100μmの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより2.0kWの超高圧水銀ランプを用いて保護層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を10秒間照射した。
次いで、0.05wt%水酸化カリウム水溶液(液23℃)中に1 分間浸漬してアルカリ現像し、硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。
その後基板を230℃の雰囲気中に30分間放置することにより加熱処理を施して保護膜を形成した。
このようにして、図1に示す第1の例のカラーフィルタ形成基板10を作製した。
(Formation of protective film 14)
On the board | substrate in which the
A photomask is placed at a distance of 100 μm from the coating film of the curable resin composition A, and an ultraviolet ray is applied only to the region corresponding to the protective layer formation region using a 2.0 kW ultrahigh pressure mercury lamp by a proximity aligner for 10 seconds. Irradiated.
Subsequently, it was immersed in 0.05 wt% potassium hydroxide aqueous solution (liquid 23 degreeC) for 1 minute, and alkali image development was carried out, and only the uncured part of the coating film of curable resin composition was removed.
Thereafter, the substrate was left to stand in an atmosphere of 230 ° C. for 30 minutes to perform a heat treatment to form a protective film.
Thus, the color
次に、以下のようにして、作製された第1の例のカラーフィルタ形成基板10の保護層14上に所定高さのスペーサを配設し、液晶表示装置を作製した。
( スペーサの形成)
上記のようにして着色層及び保護層を形成したカラーフィルタ形成基板10の保護層14上に、硬化性樹脂組成物Aをスピンコーティング法により塗布、乾燥し塗布膜を形成した。
硬化性樹脂組成物Aの塗布膜から100μmの距離にフォトマスクを配置して、プロキシミティアライナにより2.0kWの超高圧水銀ランプを用いてスペーサの形成領域のみに紫外線を10秒間照射した。
次いで、0.05wt%水酸化カリウム水溶液(液温23℃)中に1分間浸漬してアルカリ現像し、硬化性樹脂組成物Aの塗布膜の未硬化部分のみを除去した。
その後基板を230℃の雰囲気中30分間放置することにより加熱処理を施して所定の個数密度となるように形成した。
(液晶表示装置の作成)
上記のようにして得られたカラーフィルタ形成基板の着色層形成側の表面に、配向膜(日産化学社製、SE−6210)を形成した。
次いでTFTを形成したガラス基板(TFT基板)上にIPS液晶を必要量滴下し、上記カラーフィルタを重ね合わせ、UV硬化性樹脂( スリーボンド社製、Three Bond 3025)をシール材として用い、常温で0.3kgf/cm2 の圧力をかけながら400mJ/cm2 の照射量で露光することにより接合してセル組みし、偏光板、バックライトユニット、カバーを設置し、液晶表示装置を得た。
Next, a spacer having a predetermined height was disposed on the
(Spacer formation)
On the
A photomask was placed at a distance of 100 μm from the coating film of the curable resin composition A, and only a spacer formation region was irradiated with ultraviolet rays for 10 seconds using a 2.0 kW ultrahigh pressure mercury lamp by a proximity aligner.
Subsequently, it was immersed in 0.05 wt% potassium hydroxide aqueous solution (liquid temperature 23 degreeC) for 1 minute, and alkali development was carried out, and only the uncured part of the coating film of the curable resin composition A was removed.
Thereafter, the substrate was left to stand in an atmosphere at 230 ° C. for 30 minutes to perform a heat treatment to form a predetermined number density.
(Creation of liquid crystal display device)
An alignment film (SE-6210, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was formed on the surface of the color filter forming substrate obtained as described above on the colored layer forming side.
Next, a necessary amount of IPS liquid crystal is dropped on the glass substrate (TFT substrate) on which the TFT is formed, the color filters are overlaid, and a UV curable resin (Three Bond Co., Ltd., Three Bond 3025) is used as a sealing material. A cell was assembled by exposing at a dose of 400 mJ / cm 2 while applying a pressure of 3 kgf / cm 2 to form a cell, and a polarizing plate, a backlight unit, and a cover were installed to obtain a liquid crystal display device.
(比較例1)
実施例1において、ブラックマトリクスおよび額縁部形成用の着色層を、色材として顔料のみを分散させた樹脂層1としたものである。
まず、下記分量の成分を混合し、ビーズミルにて十分に分散し、黒色顔料分散液を調整した。
・ チタンブラック(三菱化学社製) :60重量部
・ 高分子分散材(ビックケミー・ジャパン株式会社 Disperbyk 163) :7重量部
・ 溶剤(ジエチレングリコールジメチルエーテル) :33重量部
次に、下記分量の成分を十分混合して、遮光性の着色層用組成物を得た。
・ 上記黒色顔料分散液 :40重量部
・ 硬化性樹脂組成物A :22重量部
・ ジエチレングリコールジメチルエーテル :38重量部
基材11(ガラス基板、旭硝子社製、AN材)上に上記遮光性の着色層用組成物をスピンコーターで塗布し、100℃で3分間乾燥させ、遮光性の着色層を形成した。
当該遮光性の着色層を塗布膜から100μmの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより、2.0kWの超高圧水銀ランプで遮光パターンに露光した後、0.05wt%水酸化カリウム水溶液で現像し、その後、基板を230℃の雰囲気下に30分間放置することにより加熱処理を施して遮光性の着色層をブラックマトリクス領域および額縁部領域に形成した。
ここでは、着色層を全領域上に形成し、フォトリソ法により、ブラックマトリクスおよび額縁部の遮光性の樹脂層形成した。
加熱処理後の形成膜厚は1.3μmとなった。
尚、上記の顔料チタンは、平均粒径25nmである。
他は、実施例と同様にした。
(Comparative Example 1)
In Example 1, the colored layer for forming the black matrix and the frame portion is a
First, the following components were mixed and sufficiently dispersed with a bead mill to prepare a black pigment dispersion.
-Titanium black (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation): 60 parts by weight-Polymer dispersion (Big Chemie Japan Co., Ltd. Disperbyk 163): 7 parts by weight-Solvent (diethylene glycol dimethyl ether): 33 parts by weight By mixing, a light-shielding composition for a colored layer was obtained.
-Black pigment dispersion: 40 parts by weight-Curable resin composition A: 22 parts by weight-Diethylene glycol dimethyl ether: 38 parts by weight The light-shielding colored layer on the substrate 11 (glass substrate, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., AN material) The composition for coating was applied with a spin coater and dried at 100 ° C. for 3 minutes to form a light-shielding colored layer.
A photomask is placed at a distance of 100 μm from the coating film and the light-shielding colored layer is exposed to a light-shielding pattern with an ultra-high pressure mercury lamp of 2.0 kW by a proximity aligner, and then with a 0.05 wt% potassium hydroxide aqueous solution. After development, the substrate was left to stand in an atmosphere of 230 ° C. for 30 minutes to perform heat treatment, thereby forming a light-shielding colored layer in the black matrix region and the frame region.
Here, a colored layer was formed on the entire region, and a black matrix and a light-shielding resin layer on the frame portion were formed by photolithography.
The formed film thickness after the heat treatment was 1.3 μm.
The pigment titanium has an average particle diameter of 25 nm.
Others were the same as in the example.
(比較例2)
実施例1において、ブラックマトリクスおよび額縁部形成用の着色層を、色材として顔料のレアカーボンブラックのみを分散させた樹脂層1層としたものである。
まず、下記分量の成分を混合し、ビーズミルにて十分に分散し、黒色顔料分散液を調整した。
・ カーボンブラック(R−1060 コロンビヤン社製) :30重量部
・ 高分子分散材(ビックケミー・ジャパン株式会社 Disperbyk 163) :7重量部
・ 溶剤(ジエチレングリコールジメチルエーテル) :63重量部
次に、下記分量の成分を十分混合して、遮光性の着色層用組成物を得た。
・ 上記黒色顔料分散液 :39重量部
・ 硬化性樹脂組成物A :19重量部
・ ジエチレングリコールジメチルエーテル :42重量部
基材11(ガラス基板、旭硝子社製、AN材)上に上記遮光性の着色層用組成物をスピンコーターで塗布し、100℃で3分間乾燥させ、遮光性の着色層を形成した。
当該遮光性の着色層を塗布膜から100μmの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより、2.0kWの超高圧水銀ランプで遮光パターンに露光した後、0.05wt%水酸化カリウム水溶液で現像し、その後、基板を230℃の雰囲気下に30分間放置することにより加熱処理を施して遮光性の着色層をブラックマトリクス領域および額縁部領域に形成した。
ここでは、着色層を全領域上に形成し、フォトリソ法により、ブラックマトリクスおよび額縁部の遮光性の樹脂層形成した。
加熱処理後の形成膜厚は1.0μmとなった。
尚、上記のカーボンブラックは、平均粒径30nmである。
他は、実施例と同様にした。
(Comparative Example 2)
In Example 1, the colored layer for forming the black matrix and the frame portion is a resin layer in which only a rare carbon black pigment is dispersed as a coloring material.
First, the following components were mixed and sufficiently dispersed with a bead mill to prepare a black pigment dispersion.
Carbon black (R-1060 manufactured by Colombian): 30 parts by weight Polymer dispersion (Bic Chemie Japan, Ltd. Disperbyk 163): 7 parts by weight Solvent (diethylene glycol dimethyl ether): 63 parts by weight Next, components in the following amounts Were sufficiently mixed to obtain a light-shielding composition for a colored layer.
-Black pigment dispersion: 39 parts by weight-Curable resin composition A: 19 parts by weight-Diethylene glycol dimethyl ether: 42 parts by weight The light-shielding colored layer on the substrate 11 (glass substrate, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., AN material) The composition for coating was applied with a spin coater and dried at 100 ° C. for 3 minutes to form a light-shielding colored layer.
A photomask is placed at a distance of 100 μm from the coating film and the light-shielding colored layer is exposed to a light-shielding pattern with an ultra-high pressure mercury lamp of 2.0 kW by a proximity aligner, and then with a 0.05 wt% potassium hydroxide aqueous solution. After development, the substrate was left to stand in an atmosphere of 230 ° C. for 30 minutes to perform heat treatment, thereby forming a light-shielding colored layer in the black matrix region and the frame region.
Here, a colored layer was formed on the entire region, and a black matrix and a light-shielding resin layer on the frame portion were formed by photolithography.
The formed film thickness after the heat treatment was 1.0 μm.
The carbon black has an average particle size of 30 nm.
Others were the same as in the example.
(比較例3)
実施例1において、ブラックマトリクスおよび額縁部形成用の着色層を、色材として顔料の、樹脂被覆カーボンブラックのみを分散させた樹脂層1層としたものである。
まず、下記分量の成分を混合し、ビーズミルにて十分に分散し、黒色顔料分散液を調整した。
・ 樹脂被覆カーボンブラック(三菱化学社製MS18E) :20重量部
・ 高分子分散材(ビックケミー・ジャパン株式会社 Disperbyk 163) :5重量部
・ 溶剤(ジエチレングリコールジメチルエーテル) :75重量部
次に、下記分量の成分を十分混合して、遮光性の着色層用組成物を得た。
・ 上記黒色顔料分散液 :43重量部
・ 硬化性樹脂組成物A :19重量部
・ ジエチレングリコールジメチルエーテル :38重量部
基材11(ガラス基板、旭硝子社製、AN材)上に上記遮光性の着色層用組成物をスピンコーターで塗布し、100℃で3分間乾燥させ、遮光性の着色層を形成した。
当該遮光性の着色層を塗布膜から100μmの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより、2.0kWの超高圧水銀ランプで遮光パターンに露光した後、0.05wt%水酸化カリウム水溶液で現像し、その後、基板を230℃の雰囲気下に30分間放置することにより加熱処理を施して遮光性の着色層をブラックマトリクス領域および額縁部領域に形成した。
ここでは、着色層を全領域上に形成し、フォトリソ法により、ブラックマトリクスおよび額縁部の遮光性の樹脂層形成した。
加熱処理後の形成膜厚は1.3μmとなった。
尚、上記の樹脂被覆カーボンブラック(三菱化学社製MS18E)は、平均粒径25nmである。
他は、実施例と同様にした。
(Comparative Example 3)
In Example 1, the colored layer for forming the black matrix and the frame portion is a single resin layer in which only the resin-coated carbon black, which is a pigment as a coloring material, is dispersed.
First, the following components were mixed and sufficiently dispersed with a bead mill to prepare a black pigment dispersion.
Resin-coated carbon black (Mitsubishi Chemical Corporation MS18E): 20 parts by weight Polymer dispersion (Bic Chemie Japan, Ltd. Disperbyk 163): 5 parts by weight Solvent (diethylene glycol dimethyl ether): 75 parts by weight The components were sufficiently mixed to obtain a light-shielding colored layer composition.
-Black pigment dispersion: 43 parts by weight-Curable resin composition A: 19 parts by weight-Diethylene glycol dimethyl ether: 38 parts by weight The light-shielding colored layer on the substrate 11 (glass substrate, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., AN material) The composition for coating was applied with a spin coater and dried at 100 ° C. for 3 minutes to form a light-shielding colored layer.
A photomask is placed at a distance of 100 μm from the coating film and the light-shielding colored layer is exposed to a light-shielding pattern with an ultra-high pressure mercury lamp of 2.0 kW by a proximity aligner, and then with a 0.05 wt% potassium hydroxide aqueous solution. After development, the substrate was left to stand in an atmosphere of 230 ° C. for 30 minutes to perform heat treatment, thereby forming a light-shielding colored layer in the black matrix region and the frame region.
Here, a colored layer was formed on the entire region, and a black matrix and a light-shielding resin layer on the frame portion were formed by photolithography.
The formed film thickness after the heat treatment was 1.3 μm.
The resin-coated carbon black (MS18E manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) has an average particle size of 25 nm.
Others were the same as in the example.
(比較例4)
実施例1において、ブラックマトリクスおよび額縁部形成用の着色層を、色材として染料のみを溶解させた樹脂層1層としたものである。
まず、下記の材料を室温で混合、攪拌して染料を溶解させた樹脂組成物を調製した。
・ 染料(BasicBlue7) :2.4重量部
・ 高分子分散材(ビックケミー・ジャパン株式会社 Disperbyk 163) :14.7重量部
・ 溶剤(酢酸3−メトキシブチル) :73.5重量部
次に、下記分量の成分を十分混合して、遮光性の着色層用組成物を得た。
・ 硬化性樹脂組成物A :9.4重量部
基材11(ガラス基板、旭硝子社製、AN材)上に上記遮光性の着色層用組成物をスピンコーターで塗布し、100℃で3分間乾燥させ、遮光性の着色層を形成した。
当該遮光性の着色層を塗布膜から100μmの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより、2.0kWの超高圧水銀ランプで遮光パターンに露光した後、0.05wt%水酸化カリウム水溶液で現像し、その後、基板を170℃の雰囲気下に30分間放置することにより加熱処理を施して遮光性の着色層を表示用領域および額縁部12領域に形成した。
ここでは、上記のように調整した樹脂材料を全領域上に形成し、フォトリソ法により、ブラックマトリクスおよび額縁部として、色材として染料のみを溶解させた樹脂層1層を形成した。
加熱処理後の形成膜厚は4.0μmとなった。
(Comparative Example 4)
In Example 1, the black matrix and the colored layer for forming the frame portion are one resin layer in which only a dye is dissolved as a coloring material.
First, the following materials were mixed and stirred at room temperature to prepare a resin composition in which a dye was dissolved.
-Dye (BasicBlue 7): 2.4 parts by weight-Polymer dispersion (Big Chemie Japan Co., Ltd. Disperbyk 163): 14.7 parts by weight-Solvent (3-methoxybutyl acetate): 73.5 parts by weight A sufficient amount of components were mixed to obtain a light-shielding composition for a colored layer.
-Curable resin composition A: 9.4 parts by weight The above light-shielding colored layer composition is applied on a base material 11 (glass substrate, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., AN material) with a spin coater, and is heated at 100 ° C for 3 minutes. It was dried to form a light-shielding colored layer.
A photomask is placed at a distance of 100 μm from the coating film and the light-shielding colored layer is exposed to a light-shielding pattern with an ultra-high pressure mercury lamp of 2.0 kW by a proximity aligner, and then with a 0.05 wt% potassium hydroxide aqueous solution. After development, the substrate was left to stand in an atmosphere of 170 ° C. for 30 minutes to perform heat treatment to form a light-shielding colored layer in the display region and the
Here, the resin material adjusted as described above was formed on the entire region, and one resin layer in which only a dye was dissolved as a coloring material was formed as a black matrix and a frame portion by photolithography.
The formed film thickness after the heat treatment was 4.0 μm.
(比較例5)
染料を溶解させた樹脂層の代わりに、硬化性樹脂組成物Aを用いた保護膜Aを形成し、その上に実施例1と同様に樹脂被覆カーボンを用いた樹脂層を形成させた。
(Comparative Example 5)
Instead of the resin layer in which the dye was dissolved, a protective film A using the curable resin composition A was formed, and a resin layer using resin-coated carbon was formed thereon as in Example 1.
上記実施例1、比較例1〜比較例5のようにして作製されたカラーフィルタ形成基板を、それぞれ、サンプルS1〜S6として、各サンプルについて、基材の額縁部を形成した側とは反対側の面側から、投光機(OLYMPUS(株)製TH3−100)にて面に直行する方向から光を当て、人が面に45度の角度にて、反射光を観察して、評価したが、結果は、表1のようになった。
顕微分光測光装置としてOSP−SP2000(OLYMPUS(株)製)を用いて、380nm〜780nmの波長範囲で反射率の測定、及び、SCE方式の測定を分光測色計として、コニカミノルタ(株)製のCM−2500dを用いて、320nm〜740nmの波長範囲で反射率の測定を実施。
<測定条件:顕微分光測光装置>
測定器 : OLYMPUS(株)製、顕微分光測光装置
照明範囲 : 直径60μmの円形
<測定条件:分光測色計>
測定器 : コニカミノルタ( 株) 製、分光測色計「CM−2500d」
照明の受光条件 : d/8°( JIS Z8722条件c)
第1の照射領域 : 測定径=直径11mmの円形
第2の照射領域 : 第1の照射領域と同じ測定径=直径11mmの円形
測定領域 : 照射領域中の8mmの円形(重心位置は照射領域、直径11mmの円形と同じ)
尚、目視による評価は、人の眼で、白っぽく見える場合を×(不良)とし、白っぽく見えない場合を○(良好)としている。
光学濃度の評価判定は、遮光膜として通常必要とされる光学濃度OD値4.0以上を○(良好)とし、4.0未満を×(不良)としている。
目視による評価、光学濃度の面から、実施例1のサンプルのみが、判定○(OK)となった。
また、実施例1のサンプルについては、表1のように、遮光性の額縁部を透明基板面側から顕微分光測光装置にて垂直入射光の反射光を測定した得られた反射率の分光特性から求めたJIS Z8701のXYZ表色系における明るさYが、3.50以下、且つ、遮光性の額縁部を透明基板面側から分光測色計により拡散反射光を検出できる測定方式(SCE方式とも言う)で測定して得られた反射率の分光特性から求めた前記XYZ表色系における明るさYが、0.03以下となった。
尚、比較例4は青色染料のみ溶解させた樹脂層だけとしているため、参考用で、目視判定は実施しておりません。
The color filter-formed substrates prepared as in Example 1 and Comparative Examples 1 to 5 are referred to as Samples S1 to S6, respectively, and the side opposite to the side on which the frame portion of the base material was formed for each sample. From the surface side, the light was applied from the direction perpendicular to the surface with a projector (TH3-100 manufactured by OLYMPUS Co., Ltd.), and the person observed and evaluated the reflected light at an angle of 45 degrees to the surface. However, the results are shown in Table 1.
Using OSP-SP2000 (manufactured by OLYMPUS Co., Ltd.) as a microspectrophotometer, the measurement of reflectance in the wavelength range of 380 nm to 780 nm and the measurement of the SCE method are made by Konica Minolta Co., Ltd. Measurement of reflectance in the wavelength range of 320 nm to 740 nm using CM-2500d.
<Measurement conditions: microspectrophotometer>
Measuring instrument: OLYMPUS Co., Ltd., microspectrophotometric device Illumination range: circular with a diameter of 60 μm <Measuring condition: spectrophotometer>
Measuring instrument: Konica Minolta Co., Ltd., spectral colorimeter "CM-2500d"
Light reception condition: d / 8 ° (JIS Z8722 condition c)
First irradiation area: circular with measurement diameter = 11 mm diameter Second irradiation area: same measurement diameter as first irradiation area = circular with
In addition, in the visual evaluation, a case where it looks whitish with human eyes is indicated as x (defect), and a case where it does not appear whitish is indicated as ◯ (good).
In the evaluation determination of the optical density, an optical density OD value of 4.0 or more, which is normally required as a light-shielding film, is evaluated as ◯ (good), and less than 4.0 is evaluated as x (defective).
From the viewpoint of visual evaluation and optical density, only the sample of Example 1 was judged to be good (OK).
In addition, as for the sample of Example 1, as shown in Table 1, the spectral characteristics of the reflectance obtained by measuring the reflected light of the normal incident light from the transparent substrate surface side of the light-shielding frame portion with the microspectrophotometer. The brightness Y in the XYZ color system of JIS Z8701 determined from the above is 3.50 or less, and the light-shielding frame portion can be detected from the transparent substrate surface side by a spectrocolorimeter (SCE method) The brightness Y in the XYZ color system obtained from the spectral characteristics of the reflectance obtained by measurement in (5) is 0.03 or less.
In addition, since Comparative Example 4 has only a resin layer in which only a blue dye is dissolved, the visual judgment is not performed for reference.
10 カラーフィルタ形成基板
11 基材(透明基板)
11S 界面
12 額縁部
12a、12b、12c 樹脂層
12a1、1b1 樹脂材料
12a2、12b2 (乾燥後の)樹脂材料
12A1、12A2、12A3 樹脂層
12B1、12B2、12B3 レア顔料粒子部
12C 被膜
13 着色層
13R 赤色着色層(R着色層とも言う)
13G 緑色着色層(G着色層とも言う)
13B 青色着色層(B着色層とも言う)
13BM ブラックマトリクス
13S 表示用領域
13A (測定用の)着色層
14 保護槽(オーバーコート層、あるいはOC層とも言う)
20 屈折率調整用オイル
30 黒色の板
40 検出器
45 検査光
61 積分球
62 光源
62L 入射光
63 検出器
63L 検出光
64 トラップ
θ 角度
110 カラーフィルタ形成基板
110a (カラーフィルタ形成基板の)額縁部
111 基材(透明基板)
112 額縁部
113 着色層
113R 赤色着色層(R着色層とも言う)
113G 緑色着色層(G着色層とも言う)
113B 青色着色層(B着色層とも言う)
113S 表示用領域
113BM ブラックマトリクス
114 保護槽(オーバーコート層、あるいはOC層とも言う)
130 カバーガラス
130a (カバーガラスの)額縁部
140 タッチパネル
150 TFT基板
10 Color
13G green colored layer (also called G colored layer)
13B Blue colored layer (also called B colored layer)
13BM black matrix 13S display area 13A (for measurement)
20 Refractive
112
113G green colored layer (also called G colored layer)
113B Blue colored layer (also called B colored layer)
113S Display area 113BM Black matrix 114 Protection tank (also called overcoat layer or OC layer)
130 cover glass 130a (cover glass)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115815079A (en) * | 2022-11-23 | 2023-03-21 | 维沃移动通信有限公司 | Frame processing method, frame and electronic equipment |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61279803A (en) * | 1985-06-05 | 1986-12-10 | Fuji Photo Film Co Ltd | Production of color filter |
JPH05264989A (en) * | 1992-03-19 | 1993-10-15 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Color liquid crystal display element |
JPH0772321A (en) * | 1993-08-31 | 1995-03-17 | Toppan Printing Co Ltd | Color filter and manufacturing method thereof |
JPH07294721A (en) * | 1994-04-28 | 1995-11-10 | Toppan Printing Co Ltd | Color polarizing filter and liquid crystal display device using the same |
JPH09197391A (en) * | 1996-01-11 | 1997-07-31 | Sharp Corp | Color liquid crystal display device |
JPH1010516A (en) * | 1996-06-20 | 1998-01-16 | Nec Corp | Color liquid crystal display device |
WO2011096123A1 (en) * | 2010-02-02 | 2011-08-11 | シャープ株式会社 | Liquid-crystal display device |
-
2012
- 2012-03-29 JP JP2012075366A patent/JP2013205666A/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61279803A (en) * | 1985-06-05 | 1986-12-10 | Fuji Photo Film Co Ltd | Production of color filter |
JPH05264989A (en) * | 1992-03-19 | 1993-10-15 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Color liquid crystal display element |
JPH0772321A (en) * | 1993-08-31 | 1995-03-17 | Toppan Printing Co Ltd | Color filter and manufacturing method thereof |
JPH07294721A (en) * | 1994-04-28 | 1995-11-10 | Toppan Printing Co Ltd | Color polarizing filter and liquid crystal display device using the same |
JPH09197391A (en) * | 1996-01-11 | 1997-07-31 | Sharp Corp | Color liquid crystal display device |
JPH1010516A (en) * | 1996-06-20 | 1998-01-16 | Nec Corp | Color liquid crystal display device |
WO2011096123A1 (en) * | 2010-02-02 | 2011-08-11 | シャープ株式会社 | Liquid-crystal display device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115815079A (en) * | 2022-11-23 | 2023-03-21 | 维沃移动通信有限公司 | Frame processing method, frame and electronic equipment |
CN115815079B (en) * | 2022-11-23 | 2023-11-17 | 维沃移动通信有限公司 | Frame processing method, frame and electronic equipment |
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